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임의 외란에 강인한 드론 위치결정 PID 제어 연구2025.05.061. 드론 위치결정 PID 제어 드론을 공중에 부양시킬 때 각각의 프로펠러가 동일한 속도 RPM으로 움직이면 이상적 상태에서는 부양이 가능하지만, 실제로는 드론의 무게중심이 이상적으로 각각의 프로펠러에 분산되어 있지 않기 때문에 각각의 프로펠러를 운용하는 모터는 독립적인 속도제어를 하고 있다. 일반적으로 드론에 사용되는 제어방식은 PID제어방식으로, 원하는 목표치에 대하여 각각의 드론 프로펠러 모터가 동작할 때 상호보완 상태의 제어가 가능해져 공중부양시의 평형을 이루는 위치결정이 가능한 상태가 된다. 2. 외란에 강인한 드론 위치제...2025.05.06
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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 2차 시스템의 시간응답 분석 감쇠율(zeta)과 고유진동수(wn)를 이용하여 2차 시스템의 시간응답을 MATLAB으로 분석합니다. 지수감쇠 진동 응답을 plot 함수로 시각화하며, 다양한 zeta 값(0, 0.51, 0.7 등)에 따른 응답 특성 변화를 비교합니다. 스텝응답, 램프응답 등 다양한 입력에 대한 시스템 응답을 계산하고 그래프로 표현합니다. 2. 시스템 성능지표 계산 오버슈트(overshoot), 피크시간(tpeak), 정착시간(settling time), 정상상태오차(steady-state error) 등 제어시스...2025.11.16
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인천대 기계공학실험 제어실험 레포트2025.12.121. 제어 시스템의 기본 개념 제어란 입력과 출력이 존재하는 시스템을 원하는 방향으로 작동하게 만드는 행위를 의미한다. 개루프 제어는 제어 입력이 출력과 독립적이며 구조가 간단하지만 외란에 취약하다. 폐루프 제어는 제어 입력이 출력에 종속적이어서 외란에 대처 가능하지만 더 많은 비용이 발생한다. 제어 실험의 목적은 개루프와 폐루프 응답의 안정성을 매트랩 시뮬레이션으로 비교하고 PID 제어를 통해 드론을 목표 각도에 위치시키는 것이다. 2. PID 제어 기법 PID 제어는 실제 응용분야에서 가장 많이 사용되는 제어 기법으로, 비례(P...2025.12.12
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인천대 기계공학실험 제어 실험 레포트2025.12.141. PID 제어 PID 제어는 폐루프 제어의 일종으로 측정된 출력으로부터 오차를 계산하고, 비례(P), 적분(I), 미분(D) 동작의 조합을 통해 제어를 수행한다. 비례항은 오차에 비례하는 입력으로 목표값에 빠르게 도달하게 하고, 적분항은 정상상태 오차를 개선하며, 미분항은 오버슈팅과 진동현상을 개선한다. 2. 개루프 제어와 폐루프 제어 개루프 제어는 구조가 간단하고 유지보수 비용이 저렴하지만 외란에 취약하다. 폐루프 제어는 시스템의 출력을 측정하여 피드백으로 입력을 조절하므로, 외란이 발생해도 피드백을 통해 보정하여 원하는 값으...2025.12.14
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피드백 제어 시스템의 원리와 모델링2025.12.101. 피드백 제어 시스템 피드백 제어는 시스템의 출력값을 실시간으로 모니터링하고 목표값과 비교하여 차이를 보정하는 제어 방식이다. 센서, 컨트롤러, 액추에이터, 외란, 목표값 등 5가지 핵심 구성요소로 이루어져 있다. 센서는 출력값을 측정하고, 컨트롤러는 오차를 계산하여 조작 신호를 생성하며, 액추에이터는 이를 물리적 동작으로 변환한다. 외란은 예기치 못한 변화를 일으키고, 목표값은 시스템이 달성하고자 하는 이상적 출력값이다. 피드백 제어는 비선형적 특성과 외란에도 불구하고 시스템의 안정성과 성능을 유지할 수 있다. 2. 샤워기 시...2025.12.10
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열풍온도제어 파이널 레포트2025.05.081. On-Off Control On-Off Control 제어의 특성은 이득 kc를 매우 크게 하면 공정이 설정점으로부터 조금만 벗어나더라도 밸브는 한쪽 끝에서 반대편 끝으로 이동하는 민감한 작용이 있다. 이처럼 개폐식 작용으로 인해 불감영역이 제어기로 삽입되어 오차가 0 근처에서 변동하면 제어기가 켜짐과 꺼짐을 반복한다. On-Off Control은 동작이 간단하고 Offset이 발생하지 않는 장점이 있지만 오버슈트 및 헌팅이 발생하는 단점이 존재한다. Fan input이 10V일 때 최고 온도와 최소 온도가 2V일 때보다 낮은...2025.05.08
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공정제어 다단액위제어(Cascade 제어)2025.04.251. 공정제어 공정제어는 공정의 제어변수(CV)를 외란(D) 하에서 조작변수(MV)를 적절히 조작하여 주어진 설정점(SP)에 최대한 근접하게 유지하도록 하는 것을 의미한다. 공정제어의 필요성은 공정 안정성 확보, 제품 규격 만족, 환경 규제치 만족, 운전 제약조건 만족, 실시간 공정 상태 파악, 공정 경제성 극대화 등이다. 대표적인 제어 전략으로는 되먹임제어(Feedback Control)와 앞먹임제어(Feedforward Control)가 있다. 2. Cascade 제어 Cascade 제어는 Primary controller의 출...2025.04.25
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[예비보고서] 2.Switching mode power supply (SMPS)2025.04.251. PWM 제어 회로 설계 PWM 칩 UC3845를 이용하여 0V~10V의 출력전압을 제어하고, 스위칭 주파수 12.5kHz를 구현하기 위해 RC 회로를 설계하였습니다. 10nF 커패시터와 8kΩ 저항을 사용하여 실현 가능한 회로를 구성하였습니다. 2. Buck 컨버터 SMPS 설계 PWM 제어 회로의 출력을 이용하여 Buck 컨버터를 구동하였습니다. 입력 전압 5V, 출력 전압 2.5V의 SMPS를 설계하였습니다. Buck 컨버터의 회로 구성은 교재의 그림을 참고하였습니다. 3. Boost 컨버터 SMPS 설계 PWM 제어 회로...2025.04.25
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공정제어-다단액위제어 예비레포트2025.04.291. 공정제어 공정제어(Process Control)란 생산 공정에서 전체 또는 부분적인 과정을 자동화시킨 다양한 조작을 의미한다. 일반적으로 이러한 공정제어는 컴퓨터를 이용하며, 이러한 이용 방식에는 직접 계수제어(DDC)와 감시 전산제어(SCC)가 있다. 공정제어와 관련된 용어로는 제어변수(CV), 조작변수(MV), 외란변수(D), 설정점(SP) 등이 있다. Feedback 제어는 출력값과 목표값의 일치 여부를 확인하며 목표값에 수렴하도록 제어하는 방식이고, Feedforward 제어는 외란을 미리 예측하여 상쇄시키는 방식이다....2025.04.29
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공정제어 시스템 분석 및 제어기 설계2025.12.171. 탱크 시스템의 물질수지 및 동적 모델링 다중 탱크 시스템에서 정상상태 물질수지를 세우고 라플라스 변환을 이용하여 전달함수를 도출한다. Tank 2에서의 물질수지 방정식을 통해 농도 변화를 분석하고, 시간상수와 이득을 계산하여 시스템의 동적 특성을 파악한다. 제어밸브의 정상상태 압력신호와 유량 관계를 고려하여 시스템 매개변수를 결정한다. 2. 폐루프 제어시스템의 안정성 및 성능 분석 개루프 이득과 폐루프 전달함수를 이용하여 시스템의 안정성을 평가한다. 오버슈트, 정착시간, 오프셋 등의 성능지표를 계산하고, 감쇠비와 자연진동수를 ...2025.12.17
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