목표 추종·외란·민감도
목표값·부하·센서 잡음은 피드백 루프의 같은 지점으로 들어오지 않습니다.
먼저 그려 보기
모터가 새 속도 목표는 빠르게 따르면서도 부하가 걸리면 크게 느려질 수 있습니다. 목표 계단 응답만 보면 두 번째 과제를 놓칩니다. 신호가 들어오는 위치를 먼저 표시한 뒤 어떤 곡선을 볼지 정하세요.
모델이 말하는 것
선형 단위 피드백 루프 L=CG에서 S=1/(1+L), T=L/(1+L)입니다. 목표 추종은 T가, 대상 출력에 더한 외란은 S가 좌우합니다. 입력 토크 외란은 대상과 제어기의 다른 주입 경로를 따릅니다. 측정 잡음은 T를 통해 출력으로 전달될 수 있습니다. 주파수마다 S+T=1이므로 둘을 모든 대역에서 동시에 작게 만들 수는 없습니다. 이 실험의 모터 부하는 출력 외란이 아닌 입력 토크이므로 경로를 혼동하지 마세요. 포화 중에는 선형 관계가 그대로 성립하지 않습니다.
L=CG, S=1/(1+L), T=L/(1+L), S+T=1이들은 선형 루프 함수이며 외란의 정확한 전달함수는 주입 위치에 따라 달라집니다.
루프 하나, 질문은 여러 개
목표 추종·부하 억제·센서 잡음 응답은 서로 다른 경로를 따릅니다. S와 T는 선형 단위 피드백 루프를 간결하게 설명하지만 먼저 외란이 어디에 들어오는지 찾아야 합니다. Lab의 모터 부하는 측정 출력에 더해진 값이 아니라 대상에 들어가는 토크입니다.
S+T=1이므로 같은 주파수에서 둘을 모두 작게 할 수 없습니다. 설계의 절충이지 모든 주파수에서 루프 이득을 최대화하라는 뜻이 아닙니다. 다음 장은 대상이 공칭 모델과 달라도 설계가 작동하는지 묻습니다.
실험과 연결
부하 없는 목표 응답을 고정한 뒤 제어기를 바꾸지 말고 4초에 계단 부하를 주세요. 속도 오차와 실제 전압을 비교하고 I를 켜 다시 시험하되 포화를 확인하세요.
추종과 부하 억제 비교하기목표 응답이 좋다는 사실만으로 외란 억제나 잡음 내성을 증명할 수 없습니다. 같은 모델과 제약에서 각각 시험하세요.
이해 확인+
목표 계단 시험만으로 부하 억제 문제를 놓치는 이유는?
기준 입력과 입력 부하 외란은 다른 지점으로 들어와 서로 다른 전달 경로를 거치기 때문입니다.