제어공학실험, 전기전자실험 PID 제어기 전문레포트

소개글

pid 제어기에 필요한 이론과, 실험을 작성했습니다.
피스파이스 회로도도 있습니다.

목차

<목차>
1. 실험목적

2. 실험에 관련된 이론
1) OP AMP
2) 비례(P) 제어
3) 미분(D) 제어
4) 비례미분(PD) 제어
5) 비례적분미분(PID) 제어
6) 보드선도
3. 실험과정
1) 첫 번째 실험 : 기본 비례적분미분제어요소
2) 두 번째 실험 : 기본 비례적분미분제어요소 + 커패시터 변경
3) 세 번째 실험 : 기본 비례적분미분제어요소 + 가변
4) 네 번째 실험 : 기본 비례적분미분제어요소 + 정현파입력
5) 다섯 번째 실험 : 기본 비례적분미분제어요소 + 커패시터 조정

4. 실험결과
1) 각 실험 그래프 및 시뮬레이션 결과
2) 이론 값과 실험 값의 비교

5. 결론(고찰)

본문내용

< 1. 실험목적 >

앞에 실험에서 살펴보았던 비례(P) 제어요소와 적분(I) 미분(D) 제어요소를 결합하여 비례적분미분(PID) 제어기를 구성을 해본 뒤 구성, 동작 및 특성에 대하여 측정한다. 또한, 미분시간()과 적분시간(Ti),의 작용에 대해서 알아본다.

< 2. 실험에 관련된 이론 >

(1) OPーAMP
OP AMP는 기본적으로 증폭기의 역활이 주이다. 여러가지 변형된 응용에서도 많이 사용한다.

Ideal OP AMP

OP의 기본 이론에서 우선 ideal OP-AMP는

이와 같은 idel을 정의 함으로써 해석을 쉽게 한다. 오늘날의 기술은 점점 아이디얼 OP증폭기에 가깝게 만들어 지고 있다. 가정을 보면
(1) DC-parameter(input offset voltage,...)는 충분히 크다.
input offset voltage는 0으로 가정 한다.
(2) AC-parameter(gain,...)는 주파수와 관계 한다.
DC에서는 큰 값을, 높은 주파수에서는 작은 값을 갖는다

아이디얼 OP 증폭기를 회로로 모델링 하면

IDEAL OP-AMP 정의

Gain : 기본적으로 증폭기 이기 때문에 게인이 클 수록 좋다. 원하는 게인은 외부의 회로에 의해 결정한다. 따라서 게인은 무한대.
Input Impedance : 무한대로 가정. 따라서 소스에서 신호를 드라이빙 할 때 power의 감소는 없다.
Output Impedance : 0으로 가정. 로드에 충분한 전류를 공급한다.
Response Time :
v- 입력은 같은 시간에 출력에 나타난다. 시간 차 없이 바로 출력 되어야 좋다. 따라서 0으로 가정.
v- 입력이므로 pahse shift=180도.
주파수 응답은 같은 게인을 가져서 평평하다. 무한대의 bandwidth을 갖는다. AC 는 DC레벌에 빠르 게 반응한다.
Offset : output은 0. 두 입력신호 v+와 v- 간의 0 신호가 입력 될 때.
Inverting OP amp
OP AMP의 기본 증폭회로이다. TR의 Common-Emitter 처럼 신호가 반전 되지만 증폭도를 얻는데 간단하다.

참고 자료

없음