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자동제어 A+ 보고서(로봇청소기)2025.01.291. 자동제어의 정의 역사가 시작되면서 인류는 많은 것을 필요로 하게 되었다. 1763년에 와트(Watt, James)가 증기 기관을 발명한 것은 산업 분야에 일대 혁명을 가져왔다. 그 후 동력 기관의 속도를 제어할 수 있는 원심 조속기(governor)의 개발을 기점으로 자동화는 맥스웰(J.C. Maxwell), 루소(E.JJ.Routh), 나이퀴스트 (H.Nyquist), 보드 (H.Bode) 등에 의하여 연구 · 개발되었으며, 현재에는 우리들 생활 주변에까지 영향을 끼쳐 작게는 가전제품 및 일상 생활의 편리함과, 크게는 공작 ...2025.01.29
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아날로그 및 디지털 회로 설계 실습 결과보고서6 위상제어루프2025.05.151. 위상제어루프(PLL) 이번 실습에서는 위상제어루프(PLL) 회로를 설계하고 분석하였습니다. 입력단에 기준신호(5kHz 사각파)를 인가하여 출력을 확인하였고, 전압제어 발진기(VCO)의 캐패시터 값을 10nF, 100nF, 1uF로 변경하면서 각각의 동작 주파수 범위를 측정하였습니다. 그 결과, 캐패시터 값이 증가할수록 동작 주파수 범위가 낮아지는 것을 확인할 수 있었습니다. 이는 발진주파수 공식에서 캐패시터와 주파수가 반비례 관계에 있기 때문입니다. 또한 VCO의 출력이 LPF를 거쳐 다시 VCO로 피드백되는 구조이므로 캐패시...2025.05.15
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중앙대학교 아날로그및디지털회로설계실습 6차 예비보고서2025.01.041. 위상 제어 루프(PLL) 위상 제어 루프는 전압 제어 발진기의 출력 위상을 입력 신호의 위상과 비교하여 두 신호의 위상차이를 가지고 전압 제어 발진기를 제어하는 피드백 시스템입니다. PLL의 3개 기본 요소는 위상 검출기, 루프 필터, 가변 발진기(전압 제어 발진기)입니다. 위상 검출기는 Reference voltage와 VCO의 출력 전압을 비교하여 위상 차이에 해당하는 파형을 출력하며, 실험에서는 XOR 게이트를 사용하여 구현하였습니다. 루프 필터는 RC를 이용한 1차 LPF로, 위상 검출기 출력의 평균값을 DC 전압으로 ...2025.01.04
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위상 제어 루프(PLL) 설계 및 특성 분석2025.01.041. 위상 제어 루프(PLL) 위상 제어 루프는 입력 신호와 출력 신호의 위상 차이를 검출하여 이를 보정하는 피드백 회로입니다. 이 실험에서는 위상 검출기, 루프 필터, 가변 발진기로 구성된 PLL 회로를 설계하고 동작 특성을 분석하였습니다. 입력 주파수 변화에 따른 출력 주파수 범위를 측정하였고, VCO 커패시터 값 변화에 따른 동작 주파수 대역 변화를 확인하였습니다. 이를 통해 PLL 회로의 원리와 설계 방법을 이해할 수 있었습니다. 1. 위상 제어 루프(PLL) 위상 제어 루프(PLL)는 전자 회로 분야에서 매우 중요한 기술입...2025.01.04
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Python을 이용한 화학공정 제어시스템 모사 실험2025.01.231. 화학공정 제어시스템 화학공정은 화학적, 물리적 과정을 통해 원료 물질이 원하는 생산물로 변환되는 생산공정이다. 제어시스템에 가장 최적으로 운전되는 공정 목표치를 설정하여 DSC, PLC 등 기본 제어시스템이 공정 목표치를 만족하도록 자동으로 운전할 수 있다. 2. 1차 공정시스템 1차 공정시스템은 동특성이 1차 선형미분방정식으로 표현되는 공정이다. 여기서 동특성은 응답이 움직이는 특성으로, 주어진 공정에 특정 입력을 넣었을 때 시간에 따라 출력 응답이 어떻게 움직이는지를 의미한다. 3. 2차 공정시스템 2차 공정시스템은 동특성...2025.01.23
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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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[A+] 중앙대학교 아날로그 및 디지털 회로 설계실습 예비보고서 2. Switching Mode Power Supply (SMPS)2025.04.291. PWM 제어 회로 설계 PWM 칩(UC3845)을 이용하여 출력 전압 0V ~ 10V(peak to peak), 스위칭 주파수 12.5kHz의 PWM 제어 회로를 설계하였습니다. UC3845 데이터시트를 참고하여 기준 전압, 출력 전압 범위 등을 고려하여 회로를 구성하였습니다. 2. Buck Converter 회로 설계 PWM 제어 회로와 Buck Converter 회로를 이용하여 입력 전압 5V, 출력 전압 2.5V, 스위칭 주파수 12.5kHz의 SMPS를 설계하였습니다. Buck Converter의 동작 원리와 인덕터 전...2025.04.29
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PID liquid level control 결과보고서2025.04.261. PID 제어기 튜닝 실험 목적은 액체 높이 제어를 통한 PID 제어기 튜닝 과정과 PID 제어 이론을 이해하는 것입니다. PID 제어기는 기본적인 feedback control 모습으로, 출력값은 P(비례), I(적분), D(미분)의 합으로 표현됩니다. P는 입력과 출력의 오차값에 비례하여 작용하며, 오프셋이 발생할 수 있습니다. I는 steady state error를 없애기 위한 오차의 누적항으로, 과도한 응답 시 오버슈트와 진동이 발생할 수 있습니다. D는 미래의 공정 출력과 설정 값의 오차를 예측해 제거해주지만, 노이즈...2025.04.26
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PID 공정제어 레포트2025.05.091. PID 제어 시스템 PID 제어는 폐회로 제어의 일종으로, 비례(Proportional), 적분(Integral), 미분(Differential) 제어기의 약자이다. PID 제어는 출력값을 측정하고 이를 목표값과 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차값을 이용해 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조이다. PID 제어는 단순 피드백 제어의 단점을 극복하기 위해 사용되며, 비례, 적분, 미분 제어의 각 성분이 오차값, 오차값의 적분, 오차값의 미분에 비례하여 제어 작용을 한다. 2. PID 제어의 구성 요소 PID 제어는 비례(P),...2025.05.09
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인하대학교 / 기계공학실험A_DC모터제어_결과보고서2025.05.061. Open-loop control system Open-loop control stystem(개회로 제어계)는 정해놓은 순서에 따라 제어의 단계를 순차적으로 진행하며 순환하지 않고 일방통행 하는 시스템을 말한다. 즉 제어된 출력과 목표로 하는 값의 일치 여부와는 관계가 없으며, 시스템의 출력을 입력에 피드백 없이 기준입력만으로 제어신호를 만들어 출력을 제어한다. Open loop control system의 특징으로는 크게 3가지가 있으며 다음과 같다. ① 시스템 구조가 간단하고 비용이 저렴하다. ② 제어 동작이 출력과 관계없이...2025.05.06
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