[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
-…(생략)

(2) Quanser 실험

4. 실험 결과 고찰