디지털제어시스템(Digital Control Systems)



본 과목은 강의와 실험 실습이 결합된 형태의 과목으로, 디지털 제어 시스템(digital control systems)의 설계와 구현(design and implementation)에 필요한 지식을 교육하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 real-time operating system(Windows CE) 및 이의 개발 환경이 제공 되며, 학생들은 개발 도구(software tool)의 사용법과 이를 이용한 실시간 제어용 소프트웨어의 작성 및 시험 방법을 배우고 실습한다. 제어의 대상으로는 analog dynamic simulator, DC servo motor, magnetic levitation system 등이 사용된다.

본 교과목에서 학습하는 내용은 다음과 같이 3부분으로 구성된다.
[Part 1: Real-Time Data Processing]
-Interrupt를 이용한 실시간 데이터의 처리 방법
[Part 2: Digital Controller Implementation for Analog Dynamic Simulator]
-Analog Dynamic Simulator에 대한 PD 제어기, state feedback 제어기, estimator based 제어기 구현
[Part 3: Control of Electromechanical Systems]
-DC servo motor 및 magnetic levitation 시스템에 대한 디지털 제어기 구현

이 과목은 3학점의 과목으로, 기본적으로 1주일에 강의 2시간 실험 2시간의 형태로 교육이 이루어짐. 강의는 배정된 강의실에서, 실험은 4공학관 516호에서 실시됨.

평가: 중간 시험 35%, 기말 시험 35%, 실험 보고서 20%, 출석 10%.

선수과목 : 본 교과목의 실습에서는 대부분 C 언어를 사용하게 되므로, C 언어의 사용 능력은 필수 임.
3학년 1학기 제어 공학의 수강은 필수 요건(required)이며, 3학년 2학기 제어 시스템 설계의 수강은 권장(recommended) 사항 임. 즉, 제어 공학만 수강을 하고, 제어 시스템 설계를 수강 하지 않은 학생들도 수강 가능함.


참고문헌: Charles L. Phillips & H. Troy Nagle, Digital Control System Analysis and Design, 3rd Edition, Prentice Hall, 1995
Kuo and Golnaraghi, Automatic Control Systems 8th ed.,John Wiley
Frankin, Gene F., J. David Powel, and Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Prentice-Hall
Matlab 기초:Matlab Primer Control Tutorials for Matlab

실험 보고서 양식:report_form.doc

보고서는 보고서 제출이 명시된 실습에 대해서만 제출하며, 실습이 완료된 후 1주일 이내에 이메일(limdj@hanyang.ac.kr)로 제출하십시오.
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주별 강의 및 실험계획

Week

강의 및 실험 내용

자료

1

Introduction to digital control systems, Embedded real-time operating system(Windows CE)의 개발 환경:LAB 0

lecture1.pdf
FTPproblem.pdf
보고서 없음

2

Windows CE에서 Interrupt를 이용한 실시간 프로그래밍:LAB 1

lecture2.pdf
lab1.zip interupt.pdf
보고서 없음

3

Windows CE를 이용한 second order digital filter의 구현:LAB 2

lecture3.pdf
lab2.zip
보고서 제출

4

PD 제어기 구현:LAB 3A

lecture4.pdf
lab3.zip

5

추석 연휴

N/A

6

PD 제어기 구현, TCP socket을 이용한 real-time monitoring:LAB 3B

lecture5.pdf
4주차와 5주차는 합하여 한개의 보고서로 제출

7

Controller Design,Sampling Frequency :LAB 4

lecture6.pdf
lab4.zip
보고서 제출

8

중간 시험

N/A

9

Digital Lead Compensator

lecture7.pdf
(LAB5)lab_digital_lead.zip
보고서 제출

10

State Feedback 제어기

lecture8.pdf
(LAB6)lab_state_feedback.zip
보고서 제출

11

State Estimator

discrete_state_space.pdf
(LAB7)lab_state_estimator.zip
보고서 제출

12

Estimator-Based Controller

보고서 제출

13

Lecture:DC servo motor - parameter 측정 및 PD 제어기
Lecture:Magnetic Levitation System

LabTeam.pdf
(LAB8)lab_motor_lead.pdf
보고서 제출

14

LAB:DC servo motor - parameter 측정 및 PD 제어기

(LAB9)lab_motor_parameter.pdf
보고서 제출

15

LAB:Magnetic Levitation System

nonlinear.pdf
(LAB10)lab_magnetic_levitation.pdf
보고서 제출

16

기말 시험

보고서제출마감:
2015년12월19일(토)오후11시59분