회전기계 계통을 가동시키는 직류전동기를 위한 데드비트제어기 설계

Design of Deadbeat Controller for DC Motor Driving a Rotational Mechanical System

본 논문에서는 적분제어기와 전차수 상태관측기로 구성되는 데드비트제어기의 설계방법을 제안하고, 기어를 포함한 직류전동기로 가동되는 회전계통 플랜트에 적용하였다. 샘플링된 연속 데이터 프로세스의 제어시스템은 샘플링사이에 리플이 없음을 보장하지 않지만, 제안된 데드비트제어시스템의 응답은 MATLAB시뮬레이션을 통한 사례연구의 결과, 상태귀환형 최적제어나 출력귀환형 제어시스템응답 등에 비하여 정정시간이 훨씬 빠름을 나타내었다. 또한 플랜트가 연속시스템이므로 시뮬레이션의 정확도를 기하기 위하여 영차홀드를 제어입력측에 삽입하여 실행하였고, 그 결과 주어진 샘플링주기 후에 오차와 리플이 없는 안정상태에 이르는 것을 보여 주었다.

This paper presents a design method of deadbeat controller for DC motor driving a rotational system with gear. The deadbeat-response design developed for control system of a sampled continuous-data process does not guarantee zero intersampling ripples, but the proposed deadbeat control system that consists of the integral controller and the full-order state observer, and zero-order hold using in continuous systems, has many advantages such as an output response without the ripples and reaching the steady state without error after a given sampling period and faster settling time than the optimal control system in the same sampling period. The results of a case study through matlab simulation are shown that the efficiency of the proposed controller for DC motor driving a rotational system with gear is verified by comparing with optimal controller etc.