진동제어 및 단진자 진동실험

목차

1. 실험 목적

2. 진동제어 및 단진자 진동에 대한 이론

3. 실험장비 사용방법
(1) 단진자 진동실험
(2) 제어공학 실험

4. 실험결과 및 고찰
(1) 실험결과
(2) 실험결과에 대한 고찰

본문내용

1. 실험 목적
- 단진자 진동시 고유진동수를 구성하는 인자를 이해토록 한다.
- 고유진동수의 측정이 어떤 원리를 통하여 이루어지는지 파악한다.
- 제어에 대한 함수가 어떤 원리를 가지며 이가 어떻게 해석되는지 이해한다.
- 실험 장비의 사용법을 익히고 이를 자체적으로 해석하고 설명할 수 있어야 한다.
2. 진동제어 및 단진자 진동에 대한 이론
그림1. 1자유도 진동모델의 자유물체도
- m-c-k진동계에 스텝입력이 들어오게 되면 다음과 같은 운동방정식을 얻게 된다.
x를 입력이라 하고, y를 출력이라고 하자. 전달함수는 입력과 출력을 라프라스 변환시킨후 이에 대한 비를 전달함수라고 한다. 초기조건()을 설정한후
운동방정식을 변환하면
라는 전달함수를 얻게 된다. 식에서 X(s)에 대한 함수는
이를 역변환 하면 변위 x에 대한 함수를 얻을수 있다. ζ가 1보다 작은 경우에
한하여, 변위를 구하면,
이를 그래프로 도시하면 다음과 같다.
그림2. 응답에 대한 그래프
그래프에서 Tr, Tp, Ts, P.O.중 하나를 선택하여 목표값을 얻어내는 과정을 제어
라고 하며 이들 각각에 대한 정의는 다음과 같다.
Tr(Rise time) : 처음으로 정상상태값에 도달하는 시간
Tp(Peak time) : 처음으로 가장 높은 값에 도달하는 시간
P.O.(Percent Overshoot) : 정상상태 응답과 피크에 대한 비
Ts(Settling time) : 응답이 어떤 백분율 내에서 안정되는데 소요된 시간

참고 자료

없음