자동제어 근궤적선도 설계 레포트

자동제어 설계 과제 레포트 (1) 감쇠비가 0.4가 되는 비례(P) 제어기를 설계하고 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차 를 계산하시오. 그림 1 코드 1 감쇠비 z0 = 0.4가 되는 비례 제어기의 근궤적은 그림 1과 같다. 이때 감쇠비와 rlocus가 만나는 점을 기준으로 이득 k=4.1e-7를 정의할 수 있다. 그림 2 그림 2 코드 2 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차 결과는 그림 2와 같다. (2) 감쇠비가 0.4가 되고 정상상태 오차가 0인 비례-적분(PI) 제어기를 설계하시오. 그림 3 비례 적분 제어기에서 이득 k = 3.99e-07이므로 K1=3.99e-07을 결정한다. 그림 4 PI제어기의 정착시간은 약 8초 정도에 이루어짐을 그림4를 통해 확인할 수 있다. 코드 3 (3) 감쇠비가 0.5보다 작고 정착시간이 25초 이내인 비례-적분-미분(PID) 제어기를 설계하시 오 (단 단위계단입력에 대한 정상상태 오차는 0이어야 함). 만약 정착시간 조건(25초이내)을 만족할 수 없다면 본인이 할 수 있는 한 최소 정착시간의 PID 제어기를 설계하시오 그림 5 코드 5 코드 5를 통해 근궤적선도를 그린 결과 k = 4.13e-7이라는 값을 얻을 수 있었다. 하지만 정착시간을 더욱 낮추기 위해 감쇠비를 따라 그래프 자체를 왼쪽으로 이동시킬 필요가 있기에 코드 6과 같은 과정을 거친다. 코드 6 코드 6 실행 결과 z0 = 4.2272가 나오는 것을 확인할 수 있었다. 그림 6 HPID = HPI(s+z0); figure; rlocus(HPID); sgrid(z,0); axis([-4 6 -15 15]); 위의 코드를 통해 그림 6과 같은 HPID 근궤적선도를 통해 K=5.54e-7을 확인할 수 있다. 그림 7 위와 같은 과정을 거친 결과 정착시간이 그림 7과 같이 약 2.5초까지 낮아졌음을 확인할 수 있다. 코드 7 코드 7을 통해 그림 7과 같은 정착시간을 도…
코드 7을…