[전기공학] 제어공학 레포트(2) 제어시스템의 설계 - 2차 제어시스템의 시간응답 특성

이전 글에서는 위 제어시스템의 전달함수를 계산하고 Routh-Hurwitz 판별법을 사용하여 안정도를 판별하였다. 이번에는 해당 시스템의 시간응답 특성이 어떠한지 알아보자.

 

이전글 - [전기공학] 제어공학 레포트(1) 제어시스템의 설계 - 전달함수와 Routh-Hurwitz 판별법

https://gaesung.tistory.com/38

[전기공학] 제어공학 레포트(1) 제어시스템의 설계 - 전달함수와 Routh-Hurwitz 판별법

 

제어시스템 예시

 

앞선 글에서 근의 위치는 아래와 같다.

 

특성방정식의 근

 

특성방정식의 근에서 s=-13.687 은 비우세근으로 우세근과 충분히 떨어져 있음을 알 수 있다. 따라서, 표준 2차 제어시스템의 단위계단응답에 관한 정형화된 식들을 사용할 수 있다. 이를 적용해보면,

 

 1) 감쇠지수주파수

감쇠지수주파수

 2) 감쇠진동주파수

감쇠진동주파수

 3) 근의 위치와 원점에 대한 위상각 : 88.56도

 4) 감쇠비

감쇠비

 5) 고유주파수

고유주파수

 6) 백분율 오버슈트

백분율 오버슈트

 7) 첨두값 시간

첨두값 시간

 8) 정정시간

정정시간

 9) 정상상태오차

정상상태오차

 

시스템의 응답특성은 위와 같다.

 

Routh-Hurwitz 판별법과 근의 위치를 통해 시스템이 안정되어 있음은 확인했다. 하지만 백분율 오버슈트가 92.41%로 매우 높은 등 응답특성이 나쁘다는 것을 확인할 수 있다.

 

다음 글에서는 근궤적법을 통해 이득값을 조절해 백분율 오버슈트를 20% 이내로 조정해보도록 하자.

 

 

 

다음글 - [전기공학] 제어공학 레포트(3) 제어시스템의 설계 - 특성방정식의 근궤적 그리기, 근궤적법

https://gaesung.tistory.com/41

[전기공학] 제어공학 레포트(3) 제어시스템의 설계 - 특성방정식의 근궤적 그리기, 근궤적법