모터제어의 기본이론(理論)과 실험데이터
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작성일 23-01-18 01:06
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즉, 미소한 잔류편차를 시간적으로 누적하여, 어떤 크기로 된 곳에서 조작 량을 증가하여 편차를 없애는 식으로 동작시킨다. 이 모양을 그림으로 나타내면 아래 그림과 같다. 그러므로 가장 기본적인 모터인 직류 모터를 이용하여 그 작동원리를 알아보면 다음과 같다. 이것은 급격히 일어나는 외란에 대해 편차를 보고, 전회 편차와의 차가 큰 경우에는 조작 량을 많이 하여 기민하게 反應하도록 한다. 이와 같이, 비례 동작에 적분 동작을 추가한 제어를 PI 제어라 부르며 출력 결과는 아래와 같다.
3) 미분(D) 제어와 PID 제어 - PI 제어로 실제 目標(목표) 값에 가깝게 하는 제어는 완벽하게 할 수 있다아 그러나 또 하나 improvement(개선)의 여지가 있다아 그것은 제어 응답의 속도이다. PI 제어에서는 확실히 目標(목표) 값으로 제어할 수 있지만, 일정한 시간(시정수)이 필요하다. 이렇게 되면 目標(목표) 값에 가까워지지만, 아무리 시간이 지나도 제어 량과 완전히 일치하지 않는 상태로 되고 만다. 따라서 외란에 대하여 신속하게 反應할 수 없고, 즉시 원래의 目標(목표) 값으로는 돌아갈 수 없다는 것이다. 그래서 필요하게 된 것이 미분 동작이다.
2. PID제어 - 자동제어 방식 가운데서 가장 흔히 이용되는 제어방식으로 각각의 요소인
1) 비례 제어(P) -단순한 On/Off 제어의 경우에는 제어 조작량은 0%와 100% 사이를 왕래하므로 조작량의 變化가 너무 크고, 실제 目標(목표)값에 대해 지나치게 반복하기 때문에, 目標(목표)값의 부근에서 凸凹를 반복하는 제어로 되고 만다. 이 미소한 오차를 잔류편차라고 한다.
DC 모터의 기본원리영구자석 N, S에 의해 자계가 형성되고, 브러시와 정류자를 통한 전류가 도체 내를 흐르면 플레밍의 왼손 법칙에 따라 토크가 발생한다. 이 미분동작을 추가한 PID 제어의 경우, 출력 결과는 아래 그림과 같다. 회전자가 회전하여 약 90도 회전하면 정류자에 의해 전류방향이 뒤바뀌어 회전을 계속할 수 있다아 위 그림의 상태에서 통전하여 회전을 스타트하면 토크는 점점 감소하고 90도의 위치에서 0이 된다 하지만 회전자의 관성 때문에 정지하지 않고 조금 더 회전하여 90도를 넘게 되고, 90도가 넘으면 정류자에 의해 전류의 방향이 바뀌게 되어 토크는 다시 증가하여 계속해서 회전을 하게 되는 것이다. 이 잔류편차를 없애기 위해 사용되는 것이 적분 제어이다.
교류모…(drop)
2) 모터의 분류 - 직류모터와 교류모터로 분류하며 그 종류는 다음과 같다. 이때 정수가 크면 외란이 있을 때의 응답 성능이 나빠진다.
2) PI 제어 -비례 제어로 잘 제어할 수 있을 것으로 생각하겠지만, 실제로는 제어 량이 目標(목표) 값에 접근하면 문제가 발생한다. 이 전회와의 편차에 대한 變化차를 보는 것이 미분에 상당한다. 그것은 조작 량이 너무 작아지고, 그 이상 미세하게 제어할 수 없는 상태가 발생한다.
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