자동제어 실험 설계 Inverted pendulum 제작 최종보고서

목차

1) 실험 목적
2) 사용 부품
3) 설계 이론
4) 이론을 통한 전달함수 구성
5) Inverted pendulum의 평형점
6) 하드웨어 구성
7) MATlab을 이용하여 이론값에 의한 Root Locus 그래프 구현
8) Simulink 블록도 구성
9) 설계 결과 분석 및 비교
10) 실험 결과에 대한 고찰 및 보완점

본문내용

일반적인 Inverted Pendulum의 모델은 위와 같은 그림인 차체에 바퀴가 달려 있고 차체의 위에 펜듈럼을 달아 차체를 바퀴에 달린 모터로 직접 제어하는 방식이다. 하지만 차체에 바퀴는 네 개를 달아주게 되면 바퀴에 모터를 2개 이상 달아야 하며 각각의 모터마다 다른 Amp를 써주어야 한다. 지난 실험을 진행하면서 알게 된 바로는 Amp마다 특성이 다르기 때문에 실험실에서 Amp를 가져다가 쓸 때마다 simulink로 만든 구성도의 gain값과 상수값들을 Amp의 특성에 맞게 다시 조정해주어야 한다. 이런 문제점을 해결해주기 위하여 Inverted Pendulum을 조금 다른 방식으로 만들게 되었다. 모터를 하나만 가지고 그 위에 벨트를 감아 컨베이어 벨트와 비슷한 방식으로 차체를 제어하도록 하드웨어를 구성하게 되었다.
Pendulum이 차체 위에 거꾸로 달려 있기 때문에 이는 아주 작은 외란이라도 쉽게 안정성을 잃는 불안정 평형점이다. 이 불안정 평형점에서 펜듈럼을 제어해주기 위해서는 펜듈럼이 기울어진 각도, 펜듈럼의 길이 및 무게, 펜듈럼이 떨어지는 속도 등을 고려하여 전달 함수를 구하여 게인값들을 구해주어 블록도를 구성해야 한다.

참고 자료

없음