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모터 제어 실험: 폐루프 피드백 제어시스템 분석2025.11.151. 폐루프 피드백 제어시스템 폐루프 피드백 제어시스템은 출력값을 입력값과 비교하여 피드백을 통해 시스템을 제어하는 방식이다. 이 시스템은 참조값(R)과 제어된 출력값(C)의 오차(E)를 이용하여 컨트롤러 이득(K)을 조절한다. 전달함수는 C/R = KG/(1+KGH)로 표현되며, H값이 1일 때를 Unity Feedback이라 한다. K값을 증가시키면 출력과 입력의 값이 같아지는 특성을 가진다. 2. 직류 모터 속도 제어 직류 모터의 속도 제어는 타코미터로부터 측정된 속도 전압과 신호발생기의 속도 지령값을 비교하여 이루어진다. 폐...2025.11.15
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[A+]전자회로설계실습 예비보고서 62025.01.041. 게인(Gain) 게인은 출력이 입력과 닮은꼴일 때만 의미가 있다. 그러나 입력전압이 10 mVpp인 경우 출력파형이 왜곡되므로 게인의 의미가 없어진다. 입력신호의 크기를 줄이기 위해 입력단자와 접지 사이에 50 Ω보다 작은 저항 Ri를 연결한 회로에 대해 분석할 필요가 있다. 1. 게인(Gain) 게인은 전자 회로에서 매우 중요한 개념입니다. 게인은 입력 신호의 크기를 증폭시켜 출력 신호의 크기를 늘리는 것을 의미합니다. 이를 통해 약한 신호를 강화할 수 있어 다양한 전자 장치에서 활용됩니다. 예를 들어 오디오 증폭기에서는 게...2025.01.04
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OP-Amp 증폭기 설계 및 실험2025.11.171. 비반전 증폭기(Non-Inverting Amplifier) OP-Amp의 비반전 증폭기는 입력 신호와 같은 위상의 출력을 생성하며, 증폭값은 저항의 비에 의해 결정된다. 학번 마지막 번호 5배 증폭을 위해 저항 비를 4로 설정하여 입력 1V에서 출력 5V를 얻었다. 또한 2배 증폭 설계에서는 버퍼를 통해 안정도를 높였으며, LED 1번과 3번이 켜지는 비반전 특성을 확인할 수 있다. 2. 반전 증폭기(Inverting Amplifier) OP-Amp의 반전 증폭기는 입력 신호에 대해 180도 위상차를 가진 출력을 생성한다. 2...2025.11.17
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도립진자 실험 장비 구성 및 제어 시스템2025.11.151. 도립진자 플랜트(ED-4820-1) 도립진자 실험 장비의 주요 구성 요소로, 길이 35cm와 50cm의 진자가 카트에 나사로 고정되어 있으며 좌우로 기울어진다. 진자의 기울어짐은 축과 각도 포텐셔미터를 통해 측정되며, 오른쪽 기울어짐은 양의 전압, 왼쪽 기울어짐은 음의 전압으로 표시된다. DC 서보 모터가 타이밍벨트를 통해 카트를 800mm 길이의 레일 위에서 이동시키며, 위치 포텐셔미터(10kΩ)가 카트의 위치 전압을 측정한다. 2. 도립진자 구동부(ED-4820-2) 도립진자 제어 시스템의 핵심 구동부로, 메인 전원 스위치...2025.11.15
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PID 제어기를 이용한 모터 응답특성 분석2025.11.181. 비례 제어(P 제어) 비례 제어 게인 Kp가 증가하면 Overshoot이 증가하고 Overshoot 도달 시간은 단축되며 Settling time이 증가한다. Kp를 높이거나 낮춤으로써 파워를 조절할 수 있으나, 오차값에 비례한 제어 작용으로 인해 Overshoot이나 Vibration이 발생할 수 있다. 또한 목표값과 현재 상태의 차이가 작아질수록 정확한 도달이 어려워지는 Steady-state error가 발생한다. 2. 미분 제어(D 제어) 미분 게인 Kd를 높여줌으로써 Output의 급격한 변화에 제동을 걸어 Overs...2025.11.18
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동역학 및 자동제어 응용실험 결과보고서(아주대 기계공학 응용실험)2025.01.111. 모터(전동기) 모터는 전기에너지를 운동에너지로 바꾸는 장치를 의미한다. DC 모터와 AC 모터가 있으며, 주요 특징은 DC 모터는 직류전원을 이용하고 정류자와 브러시로 연속적인 회전이 가능하며 제어가 쉽고 저렴한 반면, AC 모터는 교류전원을 이용하고 복잡한 구조로 큰 파워를 가진다. 모터의 용도에 따라 속도 제어, 위치 제어, 토크 제어 등 다양한 제어 방식이 사용된다. 2. 자동제어와 제어시스템의 응답 성능 자동 제어란 인간과 기계 사이의 상호 작용을 의미하며, 제어란 제어 변수가 기준치라 불리는 어떤 원하는 값에 적합하도...2025.01.11
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반전비반전증폭기 결과보고서2025.11.161. 반전비반전증폭기 반전비반전증폭기는 연산증폭기(Op-Amp)를 이용한 기본적인 증폭 회로로, 반전 입력과 비반전 입력을 모두 활용하여 신호를 증폭하는 장치입니다. 이 회로는 입력 신호의 극성을 유지하면서 증폭하는 특성을 가지며, 게인 조절이 용이하고 입력 임피던스가 높아 다양한 신호 처리 응용에 사용됩니다. 2. 연산증폭기 응용회로 연산증폭기(Op-Amp)는 전자회로에서 신호 증폭, 필터링, 적분, 미분 등 다양한 연산 기능을 수행하는 핵심 소자입니다. 반전비반전증폭기는 이러한 연산증폭기의 기본 응용회로 중 하나로, 피드백 저항...2025.11.16
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Op Amp를 이용한 다양한 Amplifier 설계2025.01.041. 센서 구현 실험을 통해 센서의 구현 과정을 확인하였다. Function generator를 이용하여 정현파 신호를 생성하고, 이를 증폭기 회로에 입력하여 출력 신호를 측정하였다. 입력 신호의 크기와 주파수를 조절하여 예상한 결과와 일치하는지 확인하였다. 또한 입력 신호가 증폭기 회로를 통과하면서 발생하는 전압 강하와 위상 차이를 분석하였다. 2. Inverting Amplifier 동작 Inverting Amplifier 회로를 구현하고 실험을 진행하였다. 입력 신호와 출력 신호를 동시에 관찰하여 이득을 확인하였고, DC 및 ...2025.01.04
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전자회로(개정4판) - 생능출판, 김동식 지음 / 9장 연습문제 풀이2025.01.021. 증폭기의 주파수 응답 입력 회로, 출력 회로, 바이패스 회로의 임계주파수를 계산하고, 고주파 입력 회로와 고주파 출력 회로의 임계주파수를 구하였습니다. 또한 대역폭, 이득 대역폭 곱 등을 계산하였습니다. 2. 밀러 정리 밀러 정리를 적용하여 고주파 등가회로를 구현하고, 입력 커패시턴스를 계산하였습니다. 3. 전압이득과 전력이득 전압이득과 전력이득의 차이를 설명하고, 데시벨로 표현하는 방법을 제시하였습니다. 1. 증폭기의 주파수 응답 증폭기의 주파수 응답은 증폭기가 입력 신호의 주파수에 따라 어떻게 증폭하는지를 나타내는 중요한 ...2025.01.02
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Matlab/Simulink 기반 ADAS 설계 및 응용실험(A+)2025.01.291. 피드백 제어와 PID 제어이론 피드백 제어는 제어 대상의 출력을 측정해 원하는 설정값과 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차를 통해 제어에 필요한 입력값을 계산하는 방법입니다. PID 제어는 비례항(P), 적분항(I), 미분항(D)으로 구성되며, 각각의 이득값(게인)을 조절하여 제어 성능을 향상시킬 수 있습니다. 2. SCC(Smart Cruise Control) SCC는 기존의 Cruise Control 기능에 앞 차량과의 상대거리를 이용하여 차량의 속도와 차간 간격을 제어하는 기능을 추가한 것입니다. SCC 제어기는 앞 차량...2025.01.29
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