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도립진자 시스템에 대한 비선형 수학적 모델과 선형화 모델을 구하여라.
(2) PID제어기 및 상태되먹임 제어기를 설계하고, 제어기 파라미터를 적절히 선정하여라
(3) 전체 시스템의 블록선도를 구하고, Simulink를 이용하여 설계된 제어시스
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진자를 목표지점까지 넘어지지 않고 이동하기 위한 PID 제어기 그리고 도립지자의 움직임을 3차원 공간의 가상현실세계로 표현하기 위한 VR Sink 블록을 각각 볼수 있다. ● 13장 Virtual Reality Toolbox
- 학습목표-
◎ 도립진자(Inverted pendulum)
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제어기의 설계 --%%%%%%%%%%
%-- A, B, C의 값을 Ad, Bd, Cd로 이산화하기 --%
% (교재 p.131) %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Ts = 0.001; %--> 샘플링 시간
[Ad, Bd] = c2d(A, B, Ts)
Cd = C
Dd = [0]
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%-- 도립진자의 위치제어계의 %
% 상
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PENDULUM 의 목적
3. INVERTED PENDULUM SYSTEM 모델링
1) System 모형도
2) System 모델링
4. INVERTED PENDULUM CONTROLLER 설계
1) 상태방정식
2) 제어기 설계 (관성 모멘트를 고려하는 경우)
5. INVERTED PENDULUM 실험 장치 구성 / 절차
1) Inverted Pendulum System 하
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Solution to the Inverted Pendulum Problem Using LQR design
* x=1, y=1
* x=5000, y=100
*x=4500, y=100
*x=5000, y=200 * x=1, y=1
* x=5000, y=100
*x=4500, y=100
*x=5000, y=200
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설계
토크제어기는 1st LPF 형태로 가정
- 속도제어기의 제어 주파수 대역 부근에서 가능함
- 토크제어기의 제어 주파수 대역
속도와 토크의 제한
- 제한속도 : 정격속도(약 1800[rpm]) 200[rad/s]
- 제한토크 : 정격토크(약 100[Nm]) 100[Nm]
○ MATLAB Simulin
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