홍익대 기계실험 A+ 레포트 <Integration and Filtering> 제어실험 보고서

소개글

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목차

1. Title
2. Abstract
3. Introduction
4. Methods
5. Results (실험 결과와 교재에 있는 문제들 정답도 같이 작성해서 제출할 것)
6. Discussion
7. Reference

본문내용

1. Title
Integration and Filtering
2. Abstract
QUBE_Servo 2 시스템에 Labview 시스템을 결합해 모터를 돌리고 회전각을 측정해본다. 또한 일정 주기의 진폭을 가지는 전압을 걸어 DC 모터를 회전시켜보고 그 회전 속도 및 noise의 발생 등에 대해 알아본다. 결론적으로 회전 속도는 전압에 비례해 커진다. 또한 noise를 줄이는 방법으로 filtering을 해볼 것인데, 이 때 cut-off frequency를 낮출수록 noise 감소 정도는 올라간다.
3. Introduction
3.1 인코더
이번 실험에서 사용할 인코더는 rotary incremental optical encoder이다. 회전 각도와 방향을 측정하는데 사용된다. 인코더에서의 값은 power가 on 된 지점이 기준이 된다. 즉, 현재의 위치를 기준으로 자동 0점 조정이 된다.
인코더는 radial 방향의 pattern이 새겨져 있는데, LED빛이 DC 모터의 shaft가 돌면서 LED 빛이 이 pattern들을 통과하게 되고 이를 photo sensor가 감지해 아래와 같은 신호를 출력하게 된다.

만약 단일 인코더라면 디스크에 512개의 선이 있어 한 바퀴 회전할 때마다 512개의 신호를 출력해낼 것이다. 그러나 이번 실험에서는 두 개의 pattern이 측정되고 단순히 on(1), off(0) 이 아니라 (on, off), (off, on), (off, off), (on, on) 이라는 다양한 on/off 상태를 만들어 낼 수 있는 인코더를 사용한다. 이 두 pattern(A, B)의 사용은 위의 그림처럼 단일 인코더의 1개의 count 당 4개의 count를 만들어 내기 때문에 한 바퀴당 총 count 수는 4배가 되어 2048개이다. 또한 on/off의 배열 순서에 따라서 회전 방향도 알아낼 수 있다.

3.2 filtering
noise는 높은 주파수의 신호에서 발생한다. 따라서 noise를 줄이기 위해서는 높은 주파수의 신호를 줄여야 하는데, 이 방법 중 하나가 filtering이다.

참고 자료

홍익대학교 기계공학실험[B] 강의록 Qube-Servo Motor Control(1)
http://www.devicemart.co.kr/goods_process/get_html_to_string?url=/data/category/category_tech/00030005/00030005.html