PID Control

1. 과목소개

   • 산업현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어에 대한 기초 이론부터 구현까지 모든 과정을 다룬다.

   • 플랜트 : 엔코더 일체형 DC 모터

   • 개발툴 : Visual Studio, C 언어

   • 실습용보드 : STM32F103, 모터드라이버, 속도및 위치센서 내장, USB 인터페이스 제공

   • 세부 학습내용: 서보모터, 센서, 전력증폭기, PID 이론, 디지털 PID구현, 위치/속도/가감속 제어실험 등 자동제어 시스템의 설계에 필요한 모든 요소 기술을 다룬다.

   • 본 강의는 학생들이 익숙한 MS Windows 환경에서 비주얼 스튜디오를 사용하기 때문에 임베디드 기반의 실습환경보다  하드웨어 지식에 대한 부담 없이 제어 알고리즘을 구현하는데 집중할 수 있다. 

2. 강의교재

   • PID controller:Theory, Design, and Tuning, K. Astrom, The Instrumentation, Systems, and Automation Society; 2 Sub edition (January 1, 1995)

3. 실습툴

   • Visual Studio Community 2017(무료버전)

4. 실습용보드

5. 실습용 DC 모터

1. • RB-35GM+Encoder 21TYPE

   • 미츠미 일본 광학식 엔코더DC모터 M25N-2R-14 12V 2채널224cpr 아두이노 ioT 3D프린터용

   • Mabuchi 광학식 엔코더DC모터 MB-365E 12V 2채널 334cpr 아두이노 ioT 3D프린터용

6. 강의노트

1. • 서보모터 : DC Motor의 구조, 원리, 특성등 소개

   • 센서(엔코더) : 엔코더를 이용한 모터의 회전량및 속도 측정원리 소개

   • 전력증폭기 : PWM 방식의 전력증폭회로 동작원리 소개

   • PID제어기 : PID 제어기 기초이론 소개

   • Digital PID 제어기 : 디지털 PID제어기 구현기술

   • 위치/속도/가감속 제어실험 : PID제어기를 이용한 DC모터 제어실험

7. 설계과제 

1. • PID제어기를 이용한 쿼드콥터 자세제어 ( ATmega128 + MPU6050  + DC motor + WizFi210 + SmartPhone APP)

1. • PID제어기를 이용한  밸런싱 로봇의 자세제어( STM32F103 + MPU6050  + DC motor + nRF24L01 Module)