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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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기계공학실험: PID 제어 실험 보고서2025.11.141. PID 제어 시스템 PID 제어는 Proportional(비례), Integral(적분), Differential(미분) 제어로 구성된다. P 제어는 목표값과 현재값의 차이에 비례하여 조정하는 방식이고, I 제어는 편차가 지속되면 조작값을 증가시켜 편차를 제거하며, D 제어는 편차의 변화율을 제어한다. 실험 결과 P=7, D=2.5, I=2.5일 때 15도 목표값에 대해 15.12도로 0.8% 오차율을 보여 가장 적절한 게인 설정으로 확인되었다. 2. 개루프 및 폐루프 제어 시스템 개루프 시스템은 입력값 변화에 따라 출력값이 ...2025.11.14
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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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직류모터 속도제어 시스템의 폐루프 궤환 제어 실험2025.11.181. 폐루프 궤환 제어시스템 폐루프 궤환 제어시스템은 출력을 측정하여 입력과 비교하는 피드백을 통해 구성된다. 이 시스템에서 전달함수는 G=(Output)/(Input)로 표현되며, 폐루프 전달함수는 C/R = (KG)/(1+KGH)로 정리된다. Unity feedback인 경우 K가 클수록 출력과 입력이 같아지지만 진동이 발생할 수 있다. 모터 제어에서 성능 향상을 위해 활용된다. 2. 직류모터 속도제어 속도 제어 시스템에서 직류모터를 사용하여 원하는 응답을 제공하는 시스템을 구성한다. 타코미터를 사용한 실험에서 controlle...2025.11.18
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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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스마트 생산과 자동화: 자동화의 기초2025.11.141. 자동화의 정의 및 역사 자동화(Automation)는 1946년 포드 회사에서 만든 용어로, 사람의 개입 없이 이루어지는 공정 또는 절차를 구축하기 위한 제반 기술을 의미한다. 자동화 시스템은 기업 수준의 제조지원시스템과 공장 수준의 제조시스템으로 구분되며, 자동화 및 제어기술, 자재취급기술, 품질관리시스템 등으로 구성된다. 2. 자동화 발전에 기여한 주요 장치 증기기관은 1차 산업혁명의 주축으로 동력을 생성하고 기계를 가동시켰다. 조속기는 속도를 조절하는 기계로 증기기관의 속도를 제어했다. 직조기는 펀치카드를 이용해 복잡한 ...2025.11.14
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피드백 증폭기 설계 및 실습2025.11.181. Series-Shunt 피드백 증폭기 입력이 전압이고 출력도 전압인 Series-Shunt 구조의 피드백 증폭기를 설계한다. 전원 전압 12V, 입력저항 1kΩ, 부하저항 1kΩ으로 설정하고 피드백 저항 비율을 2로 조정한다. PSpice를 이용해 입력 전압을 0V에서 6V까지 0.1V 증분으로 변화시켜 부하저항 양단의 출력전압 변화를 관찰한다. 입력저항과 부하저항의 값 변화는 입출력 이득에 영향을 미치지 않아 이득이 일정하게 유지된다. 2. Series-Series 피드백 증폭기 입력이 전압이고 출력은 전류인 Series-S...2025.11.18
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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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OP-AMP 기초 특성실험 결과보고서2025.11.121. 연산증폭기(OP-AMP) 연산증폭기는 높은 이득을 가진 직결합 증폭기로, 두 개의 입력단자(반전입력, 비반전입력)와 하나의 출력단자를 가지고 있습니다. 이상적인 OP-AMP는 무한대의 입력임피던스, 0의 출력임피던스, 무한대의 이득을 특징으로 합니다. 실제 OP-AMP는 대역폭 제한, 오프셋 전압, 바이어스 전류 등의 특성을 가지며, 피드백 회로를 통해 안정적인 증폭 특성을 구현합니다. 2. OP-AMP 기초 특성 OP-AMP의 기초 특성 실험에서는 개방루프 이득, 입출력 임피던스, 주파수 응답 특성 등을 측정합니다. 개방루프...2025.11.12
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[A+ 결과보고서] 압력제어 실험2025.01.231. 제어 시스템 제어 시스템은 조절부, 조작부, 검출부로 구성되며, 개루프 시스템과 폐루프 시스템으로 나뉜다. 개루프 시스템은 구조가 간단하지만 오차가 많이 발생하고 교정할 수 없는 반면, 폐루프 시스템은 정밀 제어에 사용되며 안정도와 감도에 큰 영향을 받지 않는다. 폐루프 시스템에는 On-Off 제어, PID 제어 등이 있다. 2. 밸브 밸브는 유압 발생부, 제어부, 작동부로 구성되며, 공압식 밸브와 전동식 밸브가 있다. 공압식 밸브는 제어 속도가 빠르고 안정성이 높으며, 전동식 밸브는 출력 조절이 용이하고 더 정확한 제어가 가...2025.01.23
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