[기계공학 실험] DC모터 및 엔코더[Encoder] - Matlab을 통한 PID 제어를 실습

및 위치제어에 이용된다.(3) 아래 그림은 Inverted pendulum의 도식도이다.시스템의 제어입력은 Motor에 대해 일반적으로 토크 항으로 표현된다. 실제 시스템 제어를 위해 Motor에 인가되는 값은 토크가 아닌 아날로그 전압값이다. 따라서 시스템의 제어를 위해서는 입력인자(Motor)에 대한 실질적인 입력(전압)과 이론적인 입력(토크)간의 정확한 분석이 필요하다. 또한, 일반적인 DC 모터는 내부적으로 브러쉬와 정류자간의 기계적인 마찰이 존재한다. 입력전압

PID 제어가 많이 사용된다. 일반적으로 모터의 속도 제어 시에는 PI제어를 사용하고, 모터의 위치 제어 시에는 PD제어를 사용한다. 이번 기타 튜너 설계에서는 위치 제어를 통해 기타 스트링을 감아서 튜닝을 하므로, PD제어를 사용하도록 한다. 하지만 모터의 PD제어에서 D controller의 게인 kd값이 크면, 모터에 진동이 발생한다. 이번 실험에서 kd=0.0249밖에 안 되는 데도 불구하고 진동이 심하게 발생하였다. 따라서, kd을 최소로 할 수 parameter를 MATLAB을 통한

제어를 위한 PID 제어기를 만들었다. PID 제어기의 이득값은 응답에 따라 적절하게 조절하여 동조(tuning)하였다. 즉, 특별한 동조법을 사용하지 않고 경험적인 동조를 택하였다.5. 모의실험 및 결과그림18에서 설계된 PID 제어기에 시간을 30초로 하여 수행한 결과가 아래에 있는 그림19와 그림20과 같다. 그림19는 플랜트에서 진자의 각도를 나타내는 그래프이고 x축을 시간(초), y축을 각도(rad)로 나타내었다. 그림20은 플랜트의 축의 중심에서의 카트

실험은 외란의 영향을 많이 받는 아날로그 제어보단 주어진 정보를 획득, 처리하여 시스템의 특성에 보다 쉽게 적용하기 위해 디지털 제어를 선택, 실험을 진행하게 되었다. ATMEL사의 ATMEGA32를 이용하여 시스템의 정보를 수입, 그에 따른 PID기법을 적용하여 DC모터의 속도제어를 수행하는 것이 본 실험의 목적이다.본 실험의 구성은 다음과 같다. 제2장에서 ATMEGA32 와 PID CONTROL의 특징에 대해 알아보고, 제3장에서 본 실험 목적에 맞는 시스템 구성도 및 시

기계식과 동일하다.6) Encoder - 축의 회전 변위 량을 전기적 디지털 및 아날로그 신호로 변환하는 검출기로서 광센서의 일종이다. 즉 기계적 이동 량 또는 변위를 검출하여 전기적 신호로 변환 시키는 광센서로서　회전축이 1회전함에 따라 일정수의 Pulse가 아날로그 신호 상태로 발생되는데 이것을 다시 내부의 파형 정형회로에 의해 디지털 신호로 변환시켜 출력함으로써 자동제어계의 위치, 속도, 각도 등을 검출하는 역할을 한다.7) Load Cell - 로드 셀