感測器與制動器的動態模式對控制系統的影響

Abstract

在閉路控制系統中，制動器與感測器為主要元件。一般控制系統的設計通 常假設制動器與感測器為理想的狀況，而不考慮其動態特性。本論文以轉 子- 彈簧系統作為模型，比較考慮制動器與感測器動態特性與否及同位與 非同位控制，對控制系統穩定性的影響。利用根軌跡圖與波德圖來判定系 統在不同狀況下之穩定性。再以實驗來驗證其結果與模擬的結果是否符合 ，發現非同位控制會使此系統的根軌跡在右半平面，使此系統不穩定；而 同位控制之系統，其根軌跡均在左半平面，因此為穩定的系統，其結果與 模擬的結果符合。此外，在模擬中使用完美感測器時，若只考慮馬達轉子 ，發現其對穩定性與完全不考慮馬達轉子時並無影響，但若再考慮馬達阻 尼特性則發現其穩定性提高。若使用陀螺感測器時，則發現不論是否考慮 馬達轉子與阻尼特性，均會使系統不穩定。