표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 16
1.1. 연구배경 16
1.2. 연구목적 18
1.3. 연구내용 19
1.4. 논문 구성 20
제2장 이론적 배경 21
2.1. 마찰 모델 21
2.1.1. Tustin 모델 23
2.1.2. Karnopp 모델 23
2.1.3. Dahl 모델 25
2.1.4. Reset Integrator 모델 26
2.1.5. Canudas 모델 28
2.2. 서보 시스템 성능 30
2.2.1. 피드백 제어 시스템 30
2.2.2. 주파수 영역 성능 특성 32
2.2.3. 시간 영역 성능 특성 34
2.3. 제어 알고리즘 분석 35
2.3.1. 비례(P) 보상 38
2.3.2. 비례-적분(PI) 보상 42
2.3.3. 비례-적분-미분(PID) 보상 48
2.3.4. 앞섬(Lead) 보상 56
제3장 시스템 모델링 및 이론적 분석 58
3.1. 비례-적분-앞섬(PI-LEAD) 제어기 58
3.2. 플랜트 운동방정식 60
3.3. 모터 및 모터구동회로 61
3.4. 센서 65
3.5. 모델링 요약 65
제4장 시뮬레이션 및 실험 결과 고찰 67
4.1. 시뮬레이션 결과 분석 67
4.1.1. 주파수 영역 응답 특성 67
4.1.2. 시간 영역 응답 특성 69
4.2. 실험 결과 분석 72
제5장 결론 80
참고문헌 82
표 4.1. 모터 사양 74
표 4.2. 자이로 사양 74
표 4.3. 안정화 정확도 시험 결과 77
그림 2.1. 직선 운동의 경우 물체에 작용하는 마찰력 21
그림 2.2. 속도에 따른 마찰력 22
그림 2.3. Reset Integrator 마찰 모델 27
그림 2.4. The Friction Interface between two surfaces 28
그림 2.5. 피드백 제어시스템 30
그림 2.6. 바람직한 제어시스템 루프 형상 33
그림 2.7. 제어시스템의 계단응답 35
그림 2.8. 서보 시스템의 속도제어루프 37
그림 2.9. 비례(P) 보상 외란에 대한 출력 주파수 응답특성 38
그림 2.10. 비례(P) 보상 외란에 대한 출력 스텝 응답특성 39
그림 2.11. 비례(P) 보상 입력 명령에 대한 출력 주파수 응답특성 39
그림 2.12. 비례(P) 보상 입력 명령에 대한 출력 스텝 응답특성 40
그림 2.13. 비례(P) 보상 입력 명령에 대한 오차 주파수 응답특성 40
그림 2.14. 비례(P) 보상 입력 명령에 대한 오차 스텝 응답특성 41
그림 2.15. 비례(P) 보상 경사 입력에 대한 출력 응답특성 41
그림 2.16. 비례-적분(PI) 보상 외란에 대한 출력 주파수 응답특성 44
그림 2.17. 비례-적분(PI) 보상 외란에 대한 출력 스텝 응답특성 44
그림 2.18. 비례-적분(PI) 보상 입력 명령에 대한 출력 주파수 응답특성 45
그림 2.19. 비례-적분(PI) 보상 입력 명령에 대한 출력 스텝 응답특성 46
그림 2.20. 비례-적분(PI) 보상 입력 명령에 대한 오차 주파수 응답특성 47
그림 2.21. 비례-적분(PI) 보상 입력 명령에 대한 오차 스텝 응답특성 47
그림 2.22. 비례-적분(PI) 보상 경사 입력에 대한 출력 응답특성 48
그림 2.23. PID 보상 외란에 대한 출력 주파수 응답특성 49
그림 2.24. PID 보상 외란에 대한 출력 스텝 응답특성 50
그림 2.25. PID 보상 입력 명령에 대한 출력 주파수 응답특성 51
그림 2.26. PID 보상 입력 명령에 대한 출력 스텝 응답특성 51
그림 2.27. PID 보상 입력 명령에 대한 오차 주파수 응답특성 52
그림 2.28. PID 보상 입력 명령에 대한 오차 스텝 응답특성 53
그림 2.29. PID 보상 경사 입력에 대한 출력 응답특성 53
그림 2.30. 외란에 대한 출력 위치 주파수 응답특성 54
그림 2.31. 외란에 대한 출력 위치 스텝 응답특성 54
그림 2.32. 입력 각속도 명령에 대한 추적 성능 55
그림 2.33. 비례-미분(PD) 보상 주파수 응답 특성 56
그림 2.34. 앞섬(Lead) 보상 주파수 응답 특성 56
그림 2.35. 앞섬(Lead) 보상의 최대위상각과 계수 α와의 관계 57
그림 3.1. 비례-적분-앞섬(PI-LEAD) 제어기 58
그림 3.2. 비례-적분-앞섬(PI-LEAD) 제어기 주파수 응답 특성 59
그림 3.3. 안정화 짐벌로 구성된 서보 시스템 구조 60
그림 3.4. 모터 등가 모델 61
그림 3.5. 선형(linear) 방식 모터 구동 회로 62
그림 3.6. 모터 및 모터 구동 회로 모델링 64
그림 3.7. 모터 및 모터 구동 회로 시뮬레이션 결과 64
그림 3.8. 서보 시스템 안정화 제어 루프 모델링 65
그림 3.9. 서보 시스템 플랜트 모델링 66
그림 3.10. 서보 시스템 자이로 모델링 66
그림 4.1. 폐루프 주파수 응답특성 시뮬레이션 결과 67
그림 4.2. 개루프 주파수 응답특성 시뮬레이션 결과 68
그림 4.3. 서보 시스템 외란 제거 성능 시뮬레이션 결과 69
그림 4.4. 서보 시스템 계단신호 응답 특성 시뮬레이션 결과 70
그림 4.5. 적분보상을 제외한 계단신호 응답 특성 시뮬레이션 결과 71
그림 4.6. 서보 시스템 경사신호 응답 특성 시뮬레이션 결과 72
그림 4.7. 2축 안정화 짐벌로 구성된 서보 시스템 73
그림 4.8. 서보 시스템 안정화 제어루프 구성도 74
그림 4.9. 서보 시스템 주파수 응답 시험 구성도 75
그림 4.10. 서보 시스템 주파수 응답 시험 결과 75
그림 4.11. 서보 시스템 안정화 정확도 시험 구성도 76
그림 4.12. 안정화 정확도 시험 외란 조건 77
그림 4.13. 방위각 안정화 정확도 시험 데이터 78
그림 4.14. 고저각 안정화 정확도 시험 데이터 78
그림 4.15. 서보 시스템 안정화 정확도 시험 장면 79
수식 (2.1) (제목없음) 22
수식 (2.2) (제목없음) 22
수식 (2.3) (제목없음) 23
수식 (2.4) (제목없음) 23
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