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서보제어 실험 결과보고서2025.11.141. 서보제어(Servo Control) 서보제어는 피드백을 이용하여 시스템의 출력이 입력 신호를 추종하도록 제어하는 기술입니다. 본 실험에서는 Closed-Loop 제어 방식을 적용하여 서보모터의 위치를 정밀하게 제어했습니다. Servo controller를 통해 삼각파 신호(주파수 1Hz, Amplitude 50%, Offset 0%)를 설정하고, 피드백 회로의 이득을 1로 설정하여 정확한 제어를 수행했습니다. 2. 서보모터(Servo Motor) 서보모터는 위치 제어가 가능한 DC 모터로, 정밀한 각도 제어가 필요한 응용분야에...2025.11.14
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아날로그및디지털회로설계실습 (예비)설계실습 3. 스텝 모터 구동기 A+2025.01.291. 스텝 모터 구동기 스텝 모터의 회전각은 가해진 펄스 수를 조정함으로써 제어할 수 있다. 1회전 100펄스의 스텝 모터가 있다면, 구동회로에서 1개의 펄스를 보낼 때 스텝 모터는 3.6도 회전한다. 범용 이동 레지스터 74HC194의 데이터시트를 분석하여 CLK, S1, S0 신호에 따른 출력 동작을 확인하였다. ULN2003AN IC의 데이터시트를 바탕으로 2개의 BJT와 3개의 저항으로 이루어진 Darlington Pair 회로를 구성하여 전류 증폭을 확인하였다. 1. 스텝 모터 구동기 스텝 모터 구동기는 정밀한 위치 제어가...2025.01.29
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DC모터의 위치 제어기 설계(제어시스템공학설계)2025.05.071. DC 모터 위치 제어기 설계 제어 시스템 설계 과제로 DC 모터의 위치 제어기를 설계하였습니다. 설계 과정에서 경제적 제한 조건, 생산성과 내구성, 제한 요소 등을 고려하였습니다. 초기에는 P 제어기만을 사용하였으나 성능이 만족스럽지 않아 PI 제어기로 설계를 변경하였습니다. 최종적으로 damping ratio, 오버슈트, 정착 시간, phase margin 등의 조건을 만족하는 제어기를 설계할 수 있었습니다. 1. DC 모터 위치 제어기 설계 DC 모터 위치 제어기 설계는 산업 자동화, 로봇공학, 가전제품 등 다양한 분야에서...2025.05.07
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PMSM 전동기 속도 제어 설계2025.05.071. PMSM (영구 자석형 동기 전동기) PMSM은 영구자석을 사용한 동기전동기로, 고정자에 교류를 인가하여 회전자계를 만들고 회전자가 이를 따라 도는 원리로 동작한다. PMSM은 크기가 작고 가격이 저렴하며 보수가 쉽지만 전기만 넣어서는 기동되지 않아 인버터 회로와 함께 설계해야 한다. 2. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IGBT는 BJT와 MOSFET을 복합한 형태로, 높은 입력 임피던스와 낮은 도통 손실, 일정한 전압 강하 등의 장점이 있어 대전류 시 에너지 효율이 좋다. 또한 저전...2025.05.07
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산업용 로봇의 구조, 유형 및 응용2025.11.141. 산업용 로봇의 정의 및 기능 산업용 로봇은 다양한 일을 수행할 수 있고 가변의 프로그래밍된 동작을 통해 자재, 부품, 공구 또는 특별한 장치를 움직일 수 있는 프로그램이 가능하고 기능이 다양한 매니플레이터이다. 기능으로는 설정된 작업, 센서반응, 통신, 의사결정(AI)을 포함한다. 중요성으로는 인간을 대신하여 위험한 작업 투입, 일관성과 반복성을 통한 우수한 품질 유지, 재프로그래밍을 통한 작업 변경의 빠르고 유연한 대응, 컴퓨터제어를 통한 정확한 관절부 움직임 제어가 있다. 2. 로봇의 구조와 자유도 로봇의 구조는 관절(jo...2025.11.14
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자율 이동 로봇 제작2025.01.131. 마이크로프로세서(80C196KC) 자율 이동 로봇의 핵심 구성 요소인 마이크로프로세서(80C196KC)에 대해 설명합니다. 80C196KC 프로세서의 주요 구성 요소와 특성을 자세히 다루고 있습니다. 2. 센서부 자율 이동 로봇의 센서부에 대해 설명합니다. 바닥 인식을 위한 리밋 스위치와 물체 감지를 위한 초음파 센서의 사양 및 특성을 자세히 다루고 있습니다. 3. 구동부 자율 이동 로봇의 구동부에 대해 설명합니다. 모터, 모터 드라이버, 다이오드 등 구동부 구성 요소의 사양과 특성을 자세히 다루고 있습니다. 4. 운동 모드 ...2025.01.13
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직류 모터 속도 제어 시스템 실험2025.11.151. 폐루프 궤환 제어시스템 폐루프 궤환 제어시스템은 출력을 측정하여 입력과 비교하는 피드백 메커니즘을 통해 구성된다. 시스템의 전달함수는 G = KG/(1+KGH)로 표현되며, H=1인 경우 Unity Feedback이라 한다. 이득 K를 증가시키면 출력과 입력이 더욱 일치하게 되어 시스템의 정확도가 향상된다. 이러한 제어시스템은 식기세척기, 냉장고, 오븐 등 일상생활의 다양한 기기에 적용된다. 2. 직류 모터 속도 제어 직류 모터의 속도 제어는 타코미터로부터의 피드백 신호와 신호발생기의 속도 지령을 비교하여 이루어진다. 폐루프 ...2025.11.15
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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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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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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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