실험 4 : 위치제어와 오차신호의 작용

【 이론 】

폐회로 위치제어는 지시된 입력위치에 출력의 위치가 같아지도록 하기위하여 출력측의 위치정보를 궤환시켜 오차가 0이 될 때까지 모터를 회전시켜 같은 위치가 되도록 하는 시스템이다. 이 시스템의 구성은 그림 20-8과 같다.


그림 20-8에서 A1은 오차신호 발생기, A2는 오차신호 증폭기이며 A3은 모터 M을 구동시키기 위한 증폭기이다. 그림에서 입력 Potentiometer Pi의 위치는 외부에서 주어지는 값이며 Pi를 가변시키면 Pi의 출력전압과 Po의 출력전압의 크기가 다르게 되고, 이 차이는 R1과 R2를 경유 A1의 출력에 나타나며 A2와 A3에서 증폭되어 모터를 구동시킨다.

모터의 회전방향은 Pi와 Po의 전압이 같아지는 방향 즉, 오차전압이 0이 되는 방향이 되며, 오차전압이 0일때 모터는 정지한다. 즉, Pi를 시계방향으로 회전시키면 Po도 같은 방향으로 회전하여 위치가 같아질 때 정지하는 것이다. 이와같이 설정된 위치로 추종되는 것은 오차신호가 0이 되는것으로 예를들면 Pi를 +3V위치에 놓았다면 Po는 -3V위치가 되어 이 두 전압의 합이 0이 됨을 의미한다. 증폭기의 이득이 매우 크다면 Pi와 Po의 상대위치는 매우 근접된 상태가 되어 거의같은 위치로 되지만 이득이 감소함에 따라 위치 편차가 늘어나기 시작하며 이와같은 것을 불감대(Dead band)라 부른다.