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모델 객체를 사용한 제어 시스템 모델링

모델 객체는 플랜트, 액추에이터, 센서, 제어기 같은 제어 아키텍처의 개별 구성요소를 나타낼 수 있습니다. 모델 객체를 연결하여 여러 요소의 결합된 응답을 나타내는 블록 다이어그램의 합산 모델을 작성할 수 있습니다.

예를 들어 다음 제어 시스템에는 사전 필터 F, 플랜트 G와 컨트롤러 C가 단일 루프 구성으로 배열되어 있습니다. 또한 모델에는 센서 동특성의 표현인 S도 포함되어 있습니다.

각 구성요소를 모델 객체로 나타낼 수 있습니다. 각 구성요소에 반드시 같은 유형의 모델 객체를 사용해야 하는 것은 아닙니다. 예를 들어 플랜트 Gs = -1에서 이중 극점을 갖는 영점-극점-이득(zpk) 모델로, C는 PID 제어기로, FS는 전달 함수로 나타낼 수 있습니다.

G = zpk([],[-1,-1],1);
C = pid(2,1.3,0.3,0.5);
S = tf(5,[1 4]);
F = tf(1,[1 1]);

그런 다음 이러한 요소를 결합하여 자신의 제어 시스템이나 전체 제어 시스템을 나타내는 모델을 작성할 수 있습니다. 예를 들어 개루프 응답인 SGC를 만듭니다.

open_loop = S*G*C;

필터링되지 않은 폐루프 응답의 모델을 작성하려면 feedback 명령을 사용합니다.

T = feedback(G*C,S);

r에서 y로 이어지는 전체 폐루프 시스템 응답을 모델링하려면, T를 필터 전달 함수와 결합합니다.

Try = T*F;

결과인 open_loop, TTry는 선형 모델 객체이기도 합니다. Control System Toolbox™ 제어 설계 및 분석 명령을 이용해 이러한 결과에서 작업할 수 있습니다. 예를 들어 전체 시스템의 계단 응답을 플로팅합니다.

stepplot(Try)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line. This object represents Try.

수치 LTI 모델을 결합한 결과로 얻는 수치 LTI 모델은 합산 시스템을 표현합니다. 결과 모델에는 결합된 구성요소의 원래 데이터가 유지되지 않습니다. 예를 들어 TT를 만들기 위해 결합한 구성요소인 G, CS의 동특성을 개별적으로 추종하지 않습니다.

참고 항목

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