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위상 제어 루프(PLL) 실습 및 주파수 동기화 실험2025.11.141. 위상 제어 루프(PLL)의 동작 원리 위상 제어 루프는 출력신호의 위상을 입력신호의 위상에 고정하여 출력주파수와 입력주파수를 동일하게 유지하는 회로이다. 위상 검출기에서 입력신호와 VCO 출력의 위상 차이를 감지하고, 루프필터(저대역 통과필터)를 통해 평균 전압을 추출한 후 VCO의 입력으로 피드백한다. 두 신호의 주파수가 같아지면 위상 검출기의 출력이 일정해지고 위상이 고정된다. 2. VCO 커패시터 값에 따른 동작 주파수 범위 변화 VCO에 포함된 커패시터의 용량을 변화시키면 동작 주파수 범위가 달라진다. 기본 설정(용량 ...2025.11.14
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메이슨 법칙을 이용한 흐름선도 분석2025.01.041. 흐름선도 흐름선도는 제어 시스템 분석 및 설계에서 사용되는 시스템 구조를 도식화하는 도구 중 하나입니다. 흐름선도는 시스템의 전달 함수, 블록 다이어그램, 상태공간 모델 등과 함께 사용되어 제어 시스템의 동작을 시각화하고 분석하는 데 도움을 줍니다. 흐름선도에서는 시스템의 입력, 출력, 블록, 경로, 노드 등이 그래프 형태로 표현됩니다. 2. 메이슨의 게인공식 메이슨의 게인공식(Mason's Gain Formula)은 제어 시스템의 흐름선도(flow graph)를 사용하여 시스템의 전달 함수를 계산하는 데 사용되는 공식입니다....2025.01.04
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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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A+ 정보통신실험 4주차 예비보고서 - OP-AMP 연산 증폭 회로2025.01.041. 연산 증폭기 연산 증폭기는 두 입력단자에 인가된 신호의 차를 연산 증폭기의 자체 이득만큼 증폭한 후 단일 신호로 출력합니다. 이상적인 연산 증폭기는 개방루프 이득과 입력저항이 무한대, 입력 바이어스 전류와 출력저항이 0, 공통 모드 제거비가 무한대의 특성을 가집니다. 연산 증폭기에는 가상단락과 가상접지 특성이 있어 부귀환을 걸어 사용하면 선형동작 범위가 넓어집니다. 2. 반전 증폭기 반전 증폭기는 폐루프 이득의 부호가 마이너스(-)로, 입력신호와 출력신호의 위상이 반전됩니다. 반전 증폭기에 두 개 이상의 입력이 인가되면 반전 ...2025.01.04
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CSTH 시뮬레이션 보고서2025.01.041. CSTH 시뮬레이션 CSTH(Continuous Stirred Tank Heater) 공정의 오픈 루프와 폐루프 시스템 시뮬레이션을 통해 각 변수(MV, SP)의 조작에 따른 응답 특성을 이해하고, 최적의 제어 성능을 위한 튜닝 파라미터를 찾아보았습니다. 시뮬레이션 결과, MAN 모드에서 MV와 DV 변화에 따른 CV 응답, AUTO 모드에서의 DV 변화에 대한 대응 능력, P, PI, PID 제어기 튜닝에 따른 오프셋 및 진동 특성 등을 확인할 수 있었습니다. 또한 리셋 윈드업 현상과 이를 해결하기 위한 안티 리셋 윈드업 기...2025.01.04
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Op-Amp 필터회로 설계 및 특성실험2025.11.141. 저역통과필터(LPF) Op-Amp를 이용한 저역통과필터는 저주파 신호는 통과시키고 고주파 신호는 차단시키는 회로입니다. 실험에서 사용된 샐런키 필터 구조의 LPF는 통과대역에서 전압이득 3.13을 가지며, 차단주파수 3330Hz에서 -3dB 감쇠를 보입니다. 회로설계 시 폐루프이득이 3을 초과하면 고주파 신호가 강하게 증폭되어 왜곡이 발생할 수 있습니다. 2. 고역통과필터(HPF) 고역통과필터는 고주파 신호는 통과시키고 저주파 신호는 차단시키는 회로입니다. 실험에서 설계한 HPF의 통과대역 전압이득은 1.5이며, 차단주파수는 ...2025.11.14
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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 부분인수분해 및 라플라스 변환 전달함수의 분자와 분모 계수를 이용하여 residue 명령어로 부분인수분해를 수행하고, 극점과 잔여값을 구한다. 이를 통해 역라플라스 변환으로 시간영역의 출력 y(t)를 구할 수 있다. MATLAB의 step 함수를 사용하여 스텝 입력에 대한 시스템 응답을 시뮬레이션하고 그래프로 표현하여 이론값과 비교 검증한다. 2. 극점과 영점 분석 전달함수의 극점(pole)과 영점(zero)을 roots 함수로 구하고 pzmap 함수로 극점-영점 맵에 표기한다. 극점은 시스템의 안정성을 결정하며, 영점은 시스...2025.11.16
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제어시스템 중 피드백 제어 시스템에 대한 예를 제시하고 모델링 과정을 설명하시오2025.01.211. 피드백 제어 시스템의 사례 피드백 제어 시스템의 대표적인 예로는 항공기 자동 조종 장치를 들 수 있습니다. 자동 조종 장치는 항공기의 비행 상태를 지속적으로 모니터링하며, 조종사가 설정한 목표 궤도와 실제 비행 궤도를 비교하여 필요한 조정 명령을 생성합니다. 해당 과정에서 피드백 제어가 핵심 역할을 하며, 항공기의 자세, 속도, 고도를 정확하게 유지할 수 있도록 돕습니다. 2. 피드백 제어의 모델링 피드백 제어 시스템의 모델링 과정은 시스템의 동적 특성을 수학적으로 표현하고, 이를 바탕으로 제어기를 설계하는 부분에 필수적인 절...2025.01.21
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마이크로프로세서응용 ATmega128 CLCD 실습 보고서2025.01.241. CLCD의 개념과 원리 CLCD는 LCD 중 간단한 영문, 숫자, 기호를 출력할 수 있는 디스플레이 장치입니다. 아두이노 기본 라이브러리를 사용하며, 가로 16칸 세로 2칸으로 구성되어 있습니다. CLCD의 핀들은 GND, VCC, V0, RS, RW, E 등으로 구성되어 있으며, 이를 통해 LCD를 제어할 수 있습니다. CLCD 내부에는 DD RAM, CG ROM, CG RAM 등의 레지스터가 있어 문자 데이터를 저장하고 출력할 수 있습니다. 2. CLCD 실습 이번 실습에서는 ATmega128 마이크로컨트롤러와 CLCD를 ...2025.01.24
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피드백 시스템의 예시와 모델링 과정2025.11.171. 피드백 시스템의 정의 및 역할 피드백 시스템은 제어시스템에서 입력과 출력 사이의 오차를 보상하기 위해 사용되는 시스템입니다. 출력값이 원하는 값과 일치하지 않을 때, 입력 신호와 출력 신호를 비교하여 오차를 계산하고 이를 이용하여 출력값을 수정합니다. 이를 통해 시스템의 안정성과 정확성을 보장하며, 불확실한 환경에서도 원하는 결과를 얻을 수 있습니다. 피드백 시스템은 자동차 운전, 로봇 제어 등 일상생활과 산업 현장에서 광범위하게 활용됩니다. 2. 로봇 제어 시스템의 피드백 시스템 적용 로봇 제어 시스템에서 피드백 시스템은 로...2025.11.17
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