도립진자제어실험

소개글

기계공학실험 중 도립진자제어실험입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험장치
4.실험방법
5.실험결과
6.고찰
7.참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

도립진자 실험은 카트위에 길다란 바를 수직으로 장착하고 바 끝부분에 진자를 매단 후 올려진 진자가 쓰러지지 않도록 카트의 이송을 제어하는 것이다. 도립진자 시스템의 구성을 알아보고 제어에 필요한 수학적 모델링과 계측 및 데이터의 입출력에 대해 이해하고 이를 이용하여 실제로 도립진자 시스템을 제어할 수 있도록 한다.

2 실험 이론

(1) 도립진자의 구성
도립진자 시스템은 모터의 회전력이 볼 스크류에 의해서 카트의 직선 운동으로 변화된다. 카트위에 올려진 진자가 쓰러지지 않도록 카트의 위치를 조정한다. 도립진자의 시스템은 두 개의 센서로 이루어진다, 기울어진 각도와 카트의 수평위치를 검출하고 검출된 데이터를 바탕으로 모터를 회전시켜 카트의 위치와 진자의 각도를 제어한다. 즉, 도립진자 시스템은 두 개의 입력과 하나의 출력을 보내는 시스템이다.

(2) 제어이론
PID 제어는 산업 현장에서 많이 사용되는 대표적인 제어기이다. 비례제어는 오차에 비례하는 크기의 힘을 가하는 방법이며, 적분제어는 누적된 오차를 반영하여 정상상태 오차를 줄이려는 방법이고, 미분제어는 오차에 변화에 비례한 신호를 가하는 방법이다. 이러한 PID 제어 이론이 실제 시스템에서 어떻게 적용되고 각각의 제어 요소가 시스템의 동작에 어떠한 영향을 미치는 가를 실제 눈으로 확인함으로써 PID 제어 이론의 개념을 파악할 수 있게 한다.

참고 자료

http://home.hanmir.com/~freeenergy
자동 제어공학, 권욱현, 청문각
http://blog.daum.net/choiksys/5514476?popQuery=n