[공학] 자동제어실험 - flexible link

Frexible link 1. 목적 state feedback controller를 이용하여 Flexible Link 빔 끝의 떨림을 최소화 하면서 빔을 원하는 위치에 위치시킨다. PID 제어를 통하여 제어하여 본다. 2. 이론 flexible module의 parameter 값 LQR lqr 문제는 연속형 선형 시스템에서 quadratic 항으로 된 비용함수를 최소화 하는 상태궤환이득을 구한다. 선형 시스템에서, K = lqr(A,B,Q,R) 은 다음의 궤환식 u = -Kx 에서 최적의 궤환이득 K 를 준다. 3. 실험 방법 (1) Simulation 위에서 정리한 parameter 값들을 대입하여 State-space를 포함한 LQR 제어기를 갖는 시스템을 구성하기 위해 module의 parameter 값들을 대입하여 state-space model 행렬을 구하였다. state-space 행렬 Matlab을 이용하여 State-space model 행렬값을 구하고, lqr함수를 이용하여 최적의 궤환이득인 k값을 구하였다. 최적의 궤환 이득 K State-space 회로 구성 앞서 구한 최적 궤환 이득 k값을 피드백하여 State-space를 포함하는 LQR회로를 구성하였다. 결과 파형 - Input signal - Theta, Gamma, Alpha 파형 여기서 Theta는 모터의 위치를 나타내며 Alpha는 비틀림 정도를 나타낸다. Gamma는 Theta와 Alpha값의 합이다. 전체 동작을 살펴보면, Theta값, 즉 빔의 비틀림 정도를 센서값으로 받아 그 값을 모터가 감쇠시키기 위해 움직여서 input signal에 가깝게 제어한다. (2) Quanser 실험 회로 구성 시뮬레이션은 State-space를 포함하는 LQR회로로 하였지만 이상적인 K값을 실제에 대입하여 보았을 때 오차가 너무 심하였다. K값을 하나씩 바꿔보려 하였으나 적당한 값을 찾지 못하여 마지막 실험에서는 PID 피드백 제어를 해보았다. …
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