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부산대학교 일반물리학실험 보고서 (1학기/A+/보고서 만점)

1. 실험 목적버니어캘리퍼, 마이크로미터의 사용법을 배우고 철사의 지름, 물체의 길이, 원통의 내경(안지름)과 외경(바깥지름)등을 측정한다. 그 후 이러한 측정 과정에서 발생하는 오차가 결과에 미치는 정도를 계산하는 것이 이 실험의 목적이다.2. 실험 원리길이를 정밀하게 재기 위해 필요한 측정도구(버니어캘리퍼, 마이크로미터)들의 구조와 사용법에 대해 알아본다.- 실험1 버니어캘리퍼(Vernier Calliper): 위 그림과 같이 생긴 측정 도구를 버니어캘리퍼라고 한다. 본체에 있는 어미자의 최소눈금이상의 정밀도까지 측정할 수 있는 장치이다. 아들자의 x번째 눈금이 어미자의 눈금과 일치한다면 어미자 눈금값에 만큼 더해주면 된다.- 실험2 마이크로미터(Micrometer): 위 그림과 같이 생긴 측정도구를 마이크로미터라고 한다. 길이를 잴 물체를 앤빌과 축 사이에 끼운 뒤, 씌움통을 돌리면 길이를 측정할 수 있다.

공학/기술| 2020.12.30| 4페이지| 5,000원| 조회(183)

보고서, 일반물리학실험, 일반물리학

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부산대학교 제어시스템 보고서 예비,실험4 (A+/m파일포함) 평가A+최고예요

1. 실험목적 이번 실험은 전달함수의 pole 위치에 따라 변하는 응답특성을 살펴보고, 블럭선도를 바탕으로 전개 수식을 이해하여 감쇠비, 고유진동수의 파라미터에 따른 예측을 직접 실험을 통해 결과 값을 찾아낸다. 2. 실험내용 단일 입출력 시스템의 상태 공간 모델 식을 다음과 같이 표현한다.<중 략>5. 결론 및 고찰이번 실험을 통해 전달함수의 Pole 위치에 따라 변하는 응답특성을 살펴보고 블럭선도를 바탕으로 전개 수식을 도출해내었고, 이를 감쇠비와 고유진동수로 표현할 수 있었다. 그리고, 실험을 통해 감쇠비와 고유진동수를 변경하였을 때, 이에 따른 응답이 어떤 양상을 보이는지 확인할 수 있는 시간을 가졌다. 우선 고유진동수를 고정하고 감쇠비에 변화를 준 실험의 경우, 감쇠비가 높을수록 Root Locus 원점에서 멀어지고 실수 축에 가까워지는 것을 확인할 수 있었다. 실수 축에 가까워질 수록 과도 응답이 좋아지는 것을 볼 수 있다. 따라서, 감쇠비가 커질수록 OS%가 줄어들고 Settling Time이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

공학/기술| 2020.12.30| 11페이지| 3,000원| 조회(208)

제어시스템, 보고서, 부산대

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공학설계실습 CAE 강체동역학 레포트 (A+/분반 1등)

공학설계실습강체 동역학레포트( 2차 보고서 )공학설계실습제출일 : 19. 06. 05목 차1. 서론1.1 주제 선정1.2 모델링2. 본론2.1 조건 부여2.2 Rigid Dynamics 해석2.3 Transient Dynamics 해석3. 결론3.1 결론1. 서론1.1 주제 선정본 과제는 강체의 동적해석을 목표로 하고 있다. 운동에는 대표적으로 고정축 회전운동, 병진운동, 평면 운동이 있으며 이 운동을 적절히 조합하면 여러 동적 메커니즘을 만들어 낼 수 있다. 따라서 본 과제에서는 각종 실험을 위해 물체를 고정해주는 토글 클램프에 착안한 구조물을 구현해 보고, 구조물의 운동과 운동에 따른 응력변화를 중점적으로 해석해 볼 것이다.< Toggle Clamp >1.2 모델링< PTC Creo 3.0을 이용한 모델링 >파트별 형상 및 치수Bottom길이 200mm / 너비 : 400mm높이 : 20mm / 핀 지름 : 13mmPunch길이 250mm / 너비 : 40mm높이 : 50mm / 핀 지름 : 13mmCASE길이 40mm / 너비 : 40mm높이 : 85mm / 지름 : 15mmPART 2길이 210mm / 너비 : 55mm높이 : 30mm / 핀 지름 : 13mmBAR길이 : 33mm / 너비 : 23mm높이 : 20mm / 핀 지름 : 13mm길이 : 100mm / 너비 : 50mm높이 : 20mm2. 본론2.1 조건 부여< Engineering Data & Units >해석 대상의 일부 파트는 구조용 강 ‘Structure Steel’로 채택하였다.Engineering Data Source에서 확인한 구조용 강의 물성치는 다음과 같다.압축 항복강도(Mpa)인장 극한강도(Mpa)Structural Steel2504602.1.1 Joints“ Punch to PART2 ? Revolute ”“ PUN1 to PART2 ? Revolute ”“ BAR to PUN1 ? Revolute ”“ Punch to BAR ? Revolute ”“ Body to Ground ? Fixed ”“ PART2 to CASE ? Fixed ”“ PUN1 to PLATE ? Fixed ”“ PUN1 to PLATE ? Frictionless Contact”“ Standard Earth Gravity, -y”2.1.2 Load-Analysis SettingsNumber Of Steps : 4Current Step NumberStep End Time(s)11223344-Load _ Joint Load? Joint : PUNCH to BAR? Type : RotationJoint Load 작용 위치▶ 실제 시험에서는 Spring 조건을 주지 않았다. 클램프는 물체를 고정하는 역할을 하기 때문에 스프링을 이용하여 제자리로 돌아가게 하는 힘을 가할 필요가 없다.2.2 Rigid Dynamics 해석2.2.1 Solution? Velocity Probe ⇒ PUN1(클램프 집게부)▶ 클램프 집게부(PUN1)의 최저속도는 2.0s에서 0.18263 mm/s 임을 확인할 수 있다.최저속도(mm/s)시간(s)0.182632.0? Joint Probe⇒ PUNCH to BAR / Total Force▶ Joint Probe로 Total Force 해석하였다. PUNCH 와 BAR를 잇는 조인트는 하중을 받는 물체에서 직접적으로 힘을 받기 때문에, Force를 중점적으로 해석했다. Total Force는 2.008s 부근에서 최댓값을 가진다.2.3 Transient Dynamics 해석2.3.1 조건부여▶ 받는 힘 및 변형량이 가장 클 것으로 예상 되는 BAR를 “Flexible ? Structure Steel”로 변경< Mesh Quality >Relevance Center “Fine”, Span Angle Center “Fine”Body size를 이용하여 Mesh 사이즈를 작게 설정하였다.-Analysis Settings▶1~3 Step 모두 아래와 같이 설정단위 : s Initial Time Step0.01Minimum Time Step0.0000001Maximum Time Step0.05-Load _ Joint Load? Joint : PUNCH to BAR? Type : Rotation▶ 해석 속도를 줄이기 위하여 step 수를 3으로 줄였다.Joint Load작용 위치2.3.2 Transient Solution1) Joint Probe? Joint Probe ⇒ PUNCH to BAR / Angular Velocity▶ Joint Load로 Rotation을 부여했기 때문에, 조인트의 각속도가 어떻게 변화하는지 거동을 분석하였다. 2.01s에 모멘트가 최대가 되며, 크기는1.5535rad/s 이다.2) Joint Probe ? Flexible 부품 변경 시 해석▶ 클램프에 대한 정밀한 해석을 위해 Flexible 한 부품을 달리하여 Joint Probe를 시행하였다.? Joint Probe ⇒ PUNCH to PART2 / Total Moment( Flexible 부품 : BAR )▶ 이 조인트는 힘을 받아 클램프 고정부를 작동시키는 역할을 한다. 클램프 작동 시, 최대 모멘트가 어떻게 되는지 그 거동을 해석해 보았다. 2.661s에 모멘트가 최대가 되며, 크기는7.0388*10 ^{-3} N*mm 이다.? Joint Probe 2 ⇒ PUNCH to PART 2 / Total Moment( Flexible 부품 : BAR, PART 2 )< Mesh Quality >▶ 이 조인트에 가해지는 모멘트를 더 정확히 해석하기 위해 조인트를 구성하는 부품 PART 2롤 Rigid에서 Flexible로 변경하였다.? Joint Probe 3 ⇒ PUNCH to PART 2 / Total Moment( Flexible 부품 : BAR, PART 2 )▶ 클램프 작동 시, 모멘트를 정밀히 파악하기 위해 X, Y, Z, Total Moment를 해석해 보았다. 2.0575s에 Total Moment가 최대가 되며, 크기는7.7202*10 ^{-3} N*mm 이다.3) Equivalent Elastic Strain ? 재료 변경 시 Strain 측정< Structure Steel >Strain은2*10 ^{-2} s에 최댓값이며,1.5975*10 ^{-5} mm/mm▶ 클램프가 작동하자마자 Strain이 최댓값에 도달하는 것을 확인할 수 있다. 이는 과도적인 힘에 의한 관성 때문이다.▶ 클램프 이송 도중에는 Strain 값이 크지 않은 것을 확인할 수 있다. Strain 값이2 Step 진행 중에는 약3.5*10 ^{-6} `mm/mm의 값을 보인다. Step이 바뀌어 받는 힘이 달라질 때마다 Stain이 널뛰는 것을 확인할 수 있다.< Titanium Alloy >Strain은2*10 ^{-2} s에 최댓값이며,3.3504*10 ^{-5} mm/mm▶ Structure Steel에 비해 Stain의 최댓값이 커진 것을 확인할 수 있다. 높은 안전율로 부품을 제작하려면, Titanium보다 구조용 강으로 BAR를 제작하는 것이 더 좋다.3.1 결론Rigid Dynamics에서는 형상의 움직임을 확인하며, Joint Load로 각 위치를 증가시켰을 때 클램프 집게의 선속도가 어떻게 변화하는지 확인하였다. 또한, 그때 조인트가 받는 하중을 분석해보았다. 클램프 선 속도는 시편에 접촉하는 2초 부근에서 가장 낮았으며, 그때 받는 힘이 최댓값이었다. 이 데이터를 바탕으로 필요에 맞게 집게의 이송속도와 재료를 선정할 수 있을 것이다.

공학/기술| 2020.12.30| 19페이지| 2,000원| 조회(279)

보고서, 기계공학, ansys

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부산대학교 제어시스템 보고서 예비,실험3 (A+/m파일포함) 평가A+최고예요

1. 실험목적 보상기를 설치하여 응답 특성을 바꾸어 보고 Bode Plot과 Margin이 어떻게 바뀌지를 Matlab을 이용한 시뮬레이션으로 예측해 보고, 실제 실험 결과 값과 비교해 본다.2. 실험 결과1) 영점 고정, 극점 변화Zero를 5로 유지하며, Pole 값을 10, 50, 112, 150으로 변화시키며 스텝응답곡선을 구하였다. 실험 그래프와 비교하여 보았을 때, Pole의 값이 커질수록 오차가 커졌다. 또한, Pole의 크기가 커질 수록 OS%가 줄어든 것을 확인할 수 있다. 또한, 실험 그래프에서는 Pole이 일정 크기보다 커지면 거동이 크게 바뀌지 않는 것을 확인할 수 있다.3) 극점 고정, 영점 변화Pole을 112로 고정하며 Zero를 5, 20, 50, 100으로 바꾸며 스텝 응답 곡선을 확인하였다. Zero의 크기가 커질 수록, 이론과 실험 모두 OS%가 크게 증가한 것을 화인할 수 있다. 3. 실험 고찰이번 실험을 통해 앞섬 보상기를 설계해 보았고, 보상기를 이용해 AC서보모터의 위치를 제어하여 보았다. 초기 설계 시 안정하도록 시스템을 설계하였다 하더라도, 모델링의 오차에 의해 실제 응답은 불안정할 수 있다. 이번 실험에서는 이러한 현상을 방지하기 위해 보상기를 설치하여 시스템의 안정도를 향상할 수 있다. 시스템에 보상기를 설치하면 극점의 위치를 왼쪽으로 옮길 수 있다. 원래 시스템에 영향을 주지 않으면서 응답특성을 바꾸어주는 보상기는 제어기의 일종으로 볼 수 있는데, 이런 보상기를 설치하여 응답 특성을 바꾸어 보고 Bode Plot과 Margin이 어떻게 바뀌지를 Matlab을 이용한 시뮬레이션으로 예측 및 실제와 차이를 분석하여 보았다.

공학/기술| 2020.12.30| 6페이지| 3,000원| 조회(180)

제어시스템, 실험결과레포트, 실험예비레포트

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부산대학교 제어시스템 보고서 예비,실험2 (A+/m파일포함)

1. 실험목적 P제어기, PD제어기, PI 제어기에서 Root-Locus 선도를 그려보고, 시스템거동을 파악한다. 또한, Kp, Kd, Ki에 변화를 주어 각 제어기의 스텝 응답 곡선을 구하여 본다. 이론적인 스텝 응답과 실험적인 스텝 응답을 비교하여 본다. 2. 실험내용 2.1 비례 제어 시스템 (P제어 시스템)비례 동작을 가하는 방식의 제어를 말한다. 제어하려는 대상의 편차값을 검출하여 편차에 비례하는 조작량을 이용한 제어를 한다.2.2 비례-미분 제어 시스템 (PD제어 시스템) P제어 시스템에 미분 제어기를 더한 시스템이다. D제어를 더함으로써 정상상태오차를 줄일 수 있다.2.3 비례-적분 제어 시스템 (PI제어 시스템)P제어 시스템에서는 정상상태오차가 발생할 수 있다. 이때, 적분 제어기를 추가하면 정상상태 오차를 제거할 수 있다. 그러나 Ki 값을 크게 주는 경우 응답이 발산하는 형태를 보일 수 있다.3. 실험결과3.1 비례 제어 시스템의 Root Locus (P제어 시스템) P제어 시스템에서는 실험값과 이론값의 차이가 나타났다. 실제값은 이론값과 달리 감쇠효과를 더 받아 빠르게 정지하는 것을 확인할 수 있다. Kp값의 차이에 따른 거동을 살펴보면, Kp가 증가할수록 진동하는 시간과 진폭이 증가함을 확인할 수 있었고, Kp값이 커질 수록 Peak time과 Rising Time은 감소했음을 확인할 수 있다.3.2 비례 미분 시스템의 Root Locus (PD제어 시스템) PD 제어시스템에서는 Kd 값이 커질수록 OS%가 줄어드는 것을 확인할 수 있다. Kd값이 커질수록 이론보다 Peak time과 Rising time이 길어지는 것을 확인할 수 있다. 또한, Kd 값이 커짐에 따라 steady state error가 증가하는 것을 확인할 수 있다.

공학/기술| 2020.12.30| 7페이지| 3,000원| 조회(217)

제어시스템, 실험결과레포트, 결론 및 고찰

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