[공학] 자동제어 - DC모터와 시뮬링크를 이용한 해석

자 동 제 어
Matlab Simulation and Result as follows for DC-Moter System
-State equation
-Transfer function
-Output response

1. DC모터

DC 모터는 속도제어가 쉽고, 속도제어의 범위가 넓다는 장점으로 인하여 가변속 구동 또는 가변 토크 제어에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 구조상 요구되는 정류자(commutator)와 브러시(brush)로 인해 고속 운용에 부적합하고, 정기적인 유지보수가 필요하다.
DC 모터는 전기 에너지를 회전 기계에너지로 변환시키는데, 모터의 회전자(armature)에 발생된 대부분의 토크가 외부 부하를 구동하는데 쓰인다. 다음 그림과 같이 고정자로 영구자석을 사용하고 회전자로 코일을 사용하여 구성된다. 회전자 코일은 모터의 회전을 유지하기 위하여 맥동하는 형태의 직류전원에 의해 여자 되며, 이러한 펄스 형태의 직류전원을 기계적인 정류자를 사용하여 전원을 공급한다.
▶ DC 모터의 특성
모터 회전력 (플레밍의 왼손 법칙)
자기장(검지 손가락 방향) 속에 전류(중지 손가락 방향)가 흐를 때 힘(엄지 손가락 방향)이 생긴다.
모터 역기전력…(생략)

2. DC모터 모델링 하기

3. 전달함수 구하기

식(1)의 Laplace Transformation

식(2)의 유기기전력e는 각속도W와 역기전력상수Ke의 곱으로 이루어진 것을 이용 블록도를 그리면

4. Simulink를 이용한 전달함수 입력과 결과(Respnse)

5. SIMULINK Simscape 를 이용한 결과(Response) 측정