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무인자동차 수업설계

수업 목표무인 차량의 기초 원리에 대해서 설명할 수 있다.1. 무인 차량 구조에 대해 설명할 수 있다.2. 무인 차량 개발을 위한 센서에 대해서 설명할 수 있다. 자율 주행이란?운전자가 핸들과 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자동차를 말한다.

경영/경제| 2016.03.31| 13페이지| 2,000원| 조회(256)

자료, 수업지도안, 한국기술교육대학교, 강의, 동영상, 보쉬, 한기대, 수업 설계, 교..

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취업 스트레스의 요인 분석과 스트레스를 줄이기 위한 방안

취업 스트레스의 요인 분석과스트레스를 줄이기 위한 방안Cause Analysis of Job Stressand Way to Reduce ItⅠ. 서론최근 대학생들은 빠르게 변화하는 사회와 점점 늘어가는 취업 준비생들과의 과열된 경쟁 등으로 인해서 자신의 불확실한 미래에 대해 많은 스트레스를 경험하고 있다. 자신의 불확실한 미래를 준비하기 위해서는 진로를 파악하는 일이 무엇보다도 중요하다. 그러나 우리나라의 전반적인 교육을 살펴보면 어릴 때부터 입시에 목 메여 자신이 하고 싶은 일이 진정 무엇인지 알지 못한 채 대학에 진학한다. 한 설문에 따르면 자신이 하고 싶은 일 보다는 수능 점수에 맞춰 학과를 간다고 하는데 이러한 결과를 보면 진로에 대한 진지한 고민보다는 대학생이 되기 전까지 수능 공부에만 열중하고 성적에 따라 자신의 전공을 결정한다는 것을 알 수 있다. (통통 기자단, 2013) 그러나 자신의 전공에 대한 고민은 대학교에 온 많은 학생들 또한 심각하게 하지 않는 것 같다. 따라서 대학을 떠나 사회인이 되는 순간에도 자신들이 진정으로 하고 싶은 일이 무엇인지를 확실하게 결정하지 못하고 직업을 구하게 된다. 열심히 취업을 준비한 취업 준비생들이 회사에 들어가서 1년 이내에 퇴사하는 비율은 25%이다.(세계일보, 2014) 그 중 조기퇴사를 하는 이유를 살펴보면 무려 40.5%가 직무와 적성 불일치로 회사를 나온다는 것을 알 수 있다. (취업포털 사람인) 뿐만 아니라 한 조사 결과, 10명 중 3명이 자신의 ‘진로를 결정하지 못한 채 취업 활동을 하고 있다’고 대답했다. (취업포털 잡코리아) 이러한 결과들은 모두 자신이 좋아하는 일은 무엇인지, 잘하는 일은 무엇인지, 어떤 일이 적성에 맞는지에 대한 진지한 고민이의부족에서 비롯된 문제이다.그러나 취업 준비생들의 문제는 단연 그들만의 문제는 아니다. 2015년 경제활동인구에 따른 통계를 살펴보면 전년도에 비해 청년실업자와 비경제활동인구가 각각 9만 7천명, 2만 7천 명씩 증가했다는 사실을 알 수 있다. (생활게 할 수 있는 방법에 대해 제시 하고자 한다.Ⅱ. 분석방법취업 준비생들의 취업 스트레스에 대해서 파악하기 위하여 취업 준비생이 스트레스를 받는 비율에 대해서 찾아본다. 적은 인원이 아니라면 취업을 준비하는 것이 큰 부담감이며, 이에 따른 질병이나 자살이 일어날 수 있을 것이다. 그에 대한 자료를 분석하여 취업 스트레스에 대한 심각성을 알 수 있다.그리고, 취업 스트레스가 발생하는 여러 가지 이유를 찾아보고 그 이유에 대해서 하나씩 분석을 한다. 분석을 통하여 취업 준비생들이 어떤 점이 힘든지, 이 때 스트레스를 줄일 수 있는 방법은 무엇인지 찾아낸다.Ⅲ. 분석2015년 1월 조사에 따르면 비경제활동인구는 1,668만 1천명이다. 한 ‘취업 스트레스’에 대한 설문조사에 따르면 ‘스트레스를 받고 있다’는 응답자가 전체의 92%를 차지한다고 한다. 이 인원은 약 1534만으로 거의 모든 취업 준비생들이 스트레스를 받는다는 것을 알 수 있다. 스트레스를 받게 되면 외부적으로 질병이 나타나거나 심리적으로 장애나 탈진(burnout)으로 인해 일에 대한 수행과 동기 수준이 저하 될 수도 있다.그림 1 스트레스 설문조사취업 스트레스로 인한 증상에는 여러 가지가 있었다. 구직자 865명을 대상으로 ‘스트레스 증상’에 대해서 질문한 결과(복수응답) 신경과민이라는 응답자가 전체 63.9%니 되었다. 다음으로는 우울증(56.8%), 불면증(42.3%), 대인기피증(31.4%), 소화기 질환(28.4%), 탈모(6.9%), 기타(2.2%) 순이었다. 대부분 스트레스를 받는 사람들은 외부적으로 나타나는 질병보다는 심리적인 병에 많이 걸려 힘들어 한다는 것을 알 수 있다. 정도에 있어서도 53.6%가 ‘스트레스가 극심하다’고 답했으며 보통(25.1%), 매우 극심하다(20.5%), 미비하다(0.6%), 매우 미비하다(0.2%)순으로 나타났다.(잡 코리아 설문조사)위의 설문조사 결과를 살펴보면 취직을 준비하고 있는 거의 모든 사람들이 취업에 대해서 부담감과 스트레스를 가지고 있다는 시간 보다 2배가 많고 비용 또한 2배 많다고 한다.(베리타스 알파, 2014) 특히, 요즘 대기업에서는 토익 성적보다 회화 능력 시험인 토익 스피킹과 오픽을 더 중요시 하는데 이는 잘못된 우리나라 교육으로 인해 대학생들이 다시 영어공부를 하게 만든다. 우리나라 영어 교육은 단어, 문법 등 읽고 쓰는 데에 집중되어 대학생이 되기까지 별다른 교육을 받지 않았다면 말해본 적이 한 번도 없는 사람이 대부분일 것이다. 그러나 10년 이상 영어를 배웠지만 입에서 영어가 나오지 않는다면 자신이 영어를 못한다는 생각과 영어에 대한 두려움에 휩싸이게 된다. 이러한 심리적인 압박은 영어를 공부하는데 있어 더욱 스트레스를 받게 한다.둘째로 스트레스를 받는 이유는 바로 경력사항이었다. 취업 준비생들이 가장 신경 쓰는 부분이 바로 이 부분이다. 취업 스트레스가 가장 극심한 상황에 대한 상황에 대한 설문조사를 살펴보자.그림 3 취업 스트레스가 가장 극심한 상황 취업 준비생이 가장 많은 스트레스를 받는 이유는 바로 서류전형에서 탈락했을 때였다. 서류 입력하는 정보들 중 앞으로 바꿀 수 있는 유일한 것은 바로 스펙이다. 영어 성적, 교환 학생, 인턴 경험 등 자신이 시간과 비용을 투자하여 스펙을 올리기 위해서 많은 취업 준비생들이 노력한다. 그러나 스펙을 올리기 위해서는 적지 않은 시간과 노력이 필요하다.그림 4 준비하는 스펙과 준비기간 그림 4 자료를 보면 많은 취업 준비생들이 스펙을 관리하고 있고 준비하는데 대부분 1년~2년 정도가 걸린다는 것을 확인 할 수 있다. 서류전형에서 탈락하고 스펙을 준비하기 시작한다면 관리해야 할 스펙과 오랜 노력이 필요하므로 그만큼의 스트레스를 받을 확률이 높을 것이다.셋째로 스트레스의 원인은 심리적 불안감이라고 한다. 취업과정에서 가장 힘든 점에 대한 설문조사가 있다. 가장 높은 수치로는 내가 무엇을 잘하고, 하고 싶은지 모르는 혼란감(36.9%), 이어서 부모님과 주변사람들의 높은 기대(20.2%), 동시에 많은 서류준비와 시험을 봐야한다는 압박감(. 직업을 선택하기 전에 자신의 적성과 맞는 일인지에 대해 깊은 생각을 해야 한다. 고등학교 때까지의 우리나라의 교육은 모두 입시에 초점이 맞춰져있다. 청소년들은 성적과 진학에 모든 힘을 쏟고 있고 자신의 진로를 찾는데 그만큼의 힘을 쏟지 않는다. 대학교 와서도 마찬가지고 취업을 준비할 때가 돼서야 자신의 진로를 찾으려고 하면 많은 시간이 걸리고 혼란이 오는 것이 당연하다고 생각된다. 그러나 이에 많은 힘을 쏟지 않으면 열심히 준비한 취업이지만 위의 결과와 같이 적성 불일치로 인해 퇴사를 할 확률이 커지게 될 것이다.다른 스트레스 요인들을 조금씩 살펴보자면 출신학교, 학업, 외모, 출신학과 등에 의해 스트레스를 받는다고 한다. 특히 외모의 경우에는 변하기 힘들지만 신입사원의 이력서를 검토할 때 심사위원들이 가장 먼저 확인 하는 내용 중 43.2%로 1위이며, 합격여부에 영향을 미치는지에 대한 질문에 보통고려(72.2%)한다는 답변이 나왔다.(잡코리아 설문조사) 외모는 첫 인상을 결정하기 때문에 외모 관리 역시 취업에 중요하며, 취업 성형이라는 말이 있을 정도로 외모 또한 취업 준비생의 스트레스의 요인 중 하나라고 볼 수 있다.Ⅳ. 분석 결과지금까지 취업 준비생이 취업 스트레스를 받는 정도와 요인, 그리고 각 요인에 따른 이유에 대해서 분석했다. 스트레스로 인한 질병으로는 외부적인 병보다 심리적인 병이 더 많고 취업 준비생에게 영향을 끼치는 것을 알아냈다. 그렇다면 어떤 방법을 통해 취업 스트레스를 없앨 수 있을지 생각해본다. ‘취업 스트레스 정도와 해소법’에 대한 조사를 보면 맛있는 것을 먹거나 폭식을 하는 등 먹는 걸로 해결(43.1%)(복수 응답), 영화나 공연, TV등을 보면서 취업 생각을 잊는다(37.1%), 빨리 취업하도록 노력한다(17.8%), 주위 사람들에게 상담을 한다(17.3%)로 조사되었다.(잡코리아 설문조사) 이 조사 결과를 보면 취업 준비생들은 보통 먹고 보는 것을 통해서 스트레스를 잠시나마 풀려고 노력한다. 이러한 스트레스 관리는 억압적다면 좀 더 재밌게 영어를 공부할 수 있을 것이다. 또 단지 개인적으로가 아닌 국가의 교육방법을 바꿔 스트레스를 줄일 수 있다. 언어의 사용영역은 총 4가지로 구분하면 듣기-말하기, 읽기-쓰기이다. 우리나라 영어 교육에 경우 읽기-쓰기부터 배우고 듣기-말하기에 대한 교육은 상대적으로 적다. 우리나라는 영어 교육 투자시간 1위, 투자비용 1위임에도 불구하고 2009년 미국 교육평가원에 조사결과에 따르면 우리나라의 영어 말하기 순위는 157개국 중 121위로 최하위인 수준이다. 어순이 우리나라와 마찬가지로 다른 핀란드의 경우 7위를 한 것으로 보아 단순하게 어순의 문제는 아니다. 우리나라 영어교육을 듣기-말하기에 좀 더 비중을 두어 영어를 가르친다면 나중에 취업 준비생들이 받는 스트레스는 굉장히 많이 줄어들 것으로 판단된다.둘째로 스펙에 대한 스트레스를 줄이는 방법은 자신의 눈을 낮추어 하고 싶은 직무에 맞춰 준비하는 것이다. 취업 준비생들을 대상으로 선호 일자리에 대해 조사한 결과 69.1%는 공공기관 및 대기업 등 괜찮은 일자리에 모든 초점이 맞춰져 있고,(아이아 경제, 2012) 괜찮은 회사에 들어가기 위해서 노력하며 중소기업에 들어가기 위해 노력하는 사람은 적다. 대기업에 들어갈 수 있는 비율은 전체 취업 시장 중에서 약 10%로 굉장히 적은 수치이다. 그러나 모든 취업 준비생들이 고학력이 되어 대기업을 바라보고 취업을 준비한다는 사실은 그 만큼 경쟁률이 쌔다는 말이고, 즉, 실패하여 스트레스를 받을 확률이 커진다는 말이다. 눈을 조금만 낮춘다면 과도한 스펙을 쌓기 위한 노력을 하지 않아도 되고 그 만큼 스트레스를 줄어들게 될 것이다.셋째로 심리적 부담감을 없앨 수 있는 방법은 우선 자신이 하고 싶은 일을 찾는 것이다. 심리적 부담감으로 인한 스트레스의 원인 1위는 바로 자신이 무엇을 하고 싶은지 알지 못하기 때문이었다. 이 스트레스를 없앨 수 있는 방법은 간단하고 쉽다. 바로 어려서부터 자신의 꿈을 찾기 위해 노력하는 것이다. 중고등학교 때 여러 방면에서이다.

인문/어학| 2016.03.31| 10페이지| 1,500원| 조회(214)

심리학, 분석, 논문, 한국기술교육대학교, 방안, 한기대, 기말 과제, 취업 스트레스

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반도체 제조 공정 에칭 평가B괜찮아요

반도체 제조 공정 Etching 이 문서는 나눔글꼴로 작성되었습니다 . 설치하기목차 에칭이란 종류 DRY Etching WET Etching DRY Etching WET Etching 2 /12- 에칭이란 반도체 공정에서 Glass 전면에 형성된 박막들을 PR 층의 Pattern 을 통해 부분적으로 제거하는 공정을 말한다 . - 쉽게 말하면 , 웨이퍼 위에 배선을 만들어주기 위해 원하는 부분만을 남기고 나머지는 깎아내는 공정이다 . 에칭 ( 식각 ) 이란 ? 3 /12종류 4 /12 Wet Etching ( 습식 식각 ) . 액상의 Chemical (Etchant) 사용 . Isotropic Etching ( 등방성 식각 ) . 높은 Selectivity ( 선택비 ) . 상대적으로 간단하고 저가의 장비 . Etchant 소요에 따른 유지비, 폐액처리 비용 및 환경측면에 문제 - Dry Etching ( 건식 식각 ) . Plasma 사용 ( Plasma Etching 이라고도 함 ) . Anisotropic Etching ( 이방성 식각 )이 가능 . 상대적으로 낮은 Selectivity . 상대적으로 복잡하고 고가의 장비 . 저가의 유지비 . F 계열 Gas 에 대한 규제가 강화* 등방성 / 이방성 식각이란 ? 5 /12 이방성 식각 플라즈마 이온의 작용에 의해 진행된 식각으로 기판면의 수직 방향으로만 식각이 진행되는 에칭 등 방성 식각 화학적 작용으로 진행된 식각으로 마스크의 아랫부분도 식각이 된다 .DRY Etching 6 /12 - 이온 빔을 이용하기 때문에 반도체 표면에 수직인 이방성으로 에칭이 진행된다 . - 굉장히 정교하기 때문에 높은 aspect-ratio 가 요구되는 나노구조체나 정교한 구조체가 요구되는 분야에 사용된다 . 에칭을 가스계로 하는 방법으로 , 플라즈마 에칭이 대표적이다 .Dry Etching Si/Al Etching 7 /12 Si/SiO 2 Etching (O 2 추가가 Etch rate 증가시킴 ) Al Etching (Al 표면에 Native oxide 형성됨 ) (Native oxide 제거 ) (Al 식각 )Dry Etching Gas Equipment 8 /12 Etching gas SF 6 또는 CF 4 Gas 에 보조 가스인 Ar , He 과 같은 Inert gas , H 2 , O 2 gas 등을 추가한 혼합 가스 Al 의 경우 by-product 의 특성 때문에 BCl 3 +Cl 2 혼합 가스 사용Wet Etching 9 /12 용액성 화학물질을 사용하여 에칭 Wet Etching 화학적 반응 - Oxidation - Dissolution of the oxide Wet Etchant 구성 - Oxidation 을 위한 Chemical - Dissolution 을 위한 Chemical - Diluent - 기타 첨가제Wet Etching Al/Si/ITO Etching 10 /12 1. Al Etching 2. 절연막 Etching (SiO 2 , SiON , SiN x ) 3. ITO Etching In 2 O 3 + 6HCl → 2In 3 + + 6Cl - + 3H 2 O HNO3 : ITO 와 PR 계면에 침투Wet Etching Equipment 11 /11Dry Etching Wet Etching Comparison 12 /12 WET ETCHING DRY ETCHING Method 화학적 작용 이온 빔 이용 환경 장비 대기 , Bath 진공 챔버 장점 - 저렴 - 고식각비 (High etching rate) 정교함 단점 - 비교적 정교하지 못함 - 화학 물질의 위험성 - Wafer contamination issues - 고비용 , 장비 사용이 비교적 어려움 - 선택성이 적다 - 잠재적 데미지감사합니다 ! 이 문서는 나눔글꼴로 작성되었습니다 . 설치하기{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2016.03.31| 13페이지| 1,000원| 조회(534)

반도체, 한국기술교육대학교, 습식, 에칭, 한기대, 건식, 발표 자료, wet, dry

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시퀀스밸브의특성실험

< 유공압 제어 및 설계 >담당 교수님 :과 제학 부전 공조학 번이 름제출일자시퀀스밸브의 특성실험목적 : 1. 시퀀스밸브를 이용한 회로에서 유압실린더의 순차작동을 확인한다.2. 상부는 외부 드레인, 하부는 내부 파이롯트 연결을 확인한다.3. 시퀀스밸브를 분해/조립하여 내부구조 및 작동원리를 파악한다.주요구성기기편로드 복동실린더(2), 릴리프밸브/BG-03(1), 시퀜스밸브/HCG-03(1), 압력계(3)실습순서1. 아래 그림과 같이 유압회로를 구성한다.2. 릴리프밸브를 50bar로 설정하시오.3. 방향전환밸브를 위치를 전환하여 실린더 A가 전진 완료 후 실린더 B가 전진을 시작하도록 시퀜스 밸브의 압력을 설정하시오.P1P2P3A실린더 전진시18160B실린더 전진시63810B실린더 전진완료05034B실린더 후진시262222A실린더 후진시262222A실린더 후진완료52004. P1, P2, P3 에서 압력변화를 관찰하시오.(단위 : bar)5. 밸브를 분해하여 내부 파일럿, 외부 드레인의 연결을 확인하여 스케치 하시오.파일럿의 포트가 몸체의 밑 에 연결 되면 내부 파일럿이 되고 방향만 바꾸어 주면 외 부 파일럿이 된다.드레인의 포트가 몸체의 밑에 연결되면 외부 드레인이 되고 방향만 바꾸어 주면 내부 드 레인이 된다.- 내부 파일럿 - 외부 드레인6. 서브플레이트의 각 포트와 밸브포트의 연결도를 작성하시오.- PH LAB을 이용한 표현과 Yuken사에서 제공한 규격고찰1. 시퀜스 밸브의 압력은 어떻게 설정하는가?시퀀스 벨브의 압력은 무조건 높다고 해서 좋은 것은 아니다. 시퀀스 벨브의 압력이 너무 높으면 열에너지가 발생을 하여 에너지 손실이 발생을 한다. 시퀀스 밸브의 최저 설정압력 보다는 크고 릴리프밸브의 설정압력 보다는 작은 범위에서 에너지 손실을 가장 적게 할 수 있게 설정을 한다.2. 시퀜스 밸브의 최저 설정압력은 얼마이며 어떤 의미를 갖는가?- 16bar시퀀스 밸브의 최저 설정압력은 실린더 A와 B가 동시에 움직이는 데서 순차적으로 움직이기 시작하는 지점이 최저 설정압력이 된다. 부하 A에 대한 압력이 작용을 하는 동안은 2차측으로 유량이 흐르면 안 되지만 압력 설정이 낮으면 2차측으로 약간의 유량이 손실이 되고 순차적으로 실린더가 움직이지 않고 같이 출발을 하게 된다. 시퀀스 벨브의 기본 개념은 두 개의 액추에이터를 순차적으로 동작시키기 위한 압력제어 밸브인데 압력을 낮게 설정을 하면 시퀀스 밸브의 사용목적에 맞지가 않다.3. 시퀜스 밸브의 설정압력이 릴리프밸브보다 높을 경우 어떤 현상이 일어나는가?시퀀스 밸브는 1차측의 압력이 상승하여 플런저에 작용하는 압력이 설정압력이 되면 스풀은 윗 방향으로 밀어 올려져 2차측의유로가 열리고 유압유는 밸브를 통하여 2차측으로 유입되는 방식을 의미한다. 하지만 릴리프밸브의 압력이 시퀀스 밸브의 압력보다 낮으면 유량은 시퀀스 밸브의 2차측으로 통과를 하지 못하고 릴리프 밸브를 통해서 탱크로 유입된다. 그 이유는 유량은 더 낮은 압력으로 흐르려는 성질 때문에 시퀀스 밸브의 설정압력 보다 낮은 릴리프밸브를 통해서 탱크로 흐른다.4. 측정 단면도를 이용하여 작동 원리 및 압력 변화의 결과를 설명하시오.실린더 A, B가 있다고 가정을 하자. 실린더 A가 전진을 할 때 1차측에는 실린더 A를 전진 시키기 위한 부하 압력만이 작용을 한다. 실린더 A가 전진을 완료 하면 1차측을 통해서 압력이 작용을 한다. 압력이 압력조정나사를 통해서 설정을 한 압력보다 높으면 내부 파일럿을 통해서 플랜져를 위로 상승을 시킨다. 위로 상승이 된 플랜져는 스푸울을 위로 올리고 1차측을 통해서 들어온 유량은 스푸울 사이를 통해서 2차측으로 흐르게 된다. 2차측을 통해서 실린더 B가 작동을 하고 B가 완전히 전진을 하면 유량은 탱크로 흐르게 된다. 후진을 한다면 A, B가 동시에 후진을 한다. 그 이유는 2차측을 통해서 들어오는 유량이 체크밸브를 통해서 바로 탱크로 전달이 되기 때문이다.5. 개인고찰- 실습을 통해서 시퀀스 밸브의 작동원리와 사용방법을 이해 할 수가 있었다. 이론수업만을 들었을때는 내부에 어떤 부품이 있고 어떤 방법으로 작동이 되는지가 이해가 쉽지가 않았다. 하지만 이번 실습을 통해서 내부 부품들의 역할과 작동원리를 알 수가 있었다. 특히 압력이 어떤 방법으로 작용을 해서 스푸울을 들어 올리는지 그 원리를 분해를 통해서 확인을 하였다. 플랜저의 역할을 이론시간에 자세히 설명을 못 들어서 궁금했지만 분해를 통해서 플랜저가 파일럿을 통해 들어온 압력으로 스푸울을 들어 올린다는 것을 분해를 통해서 확인을 하였다.실습 전에는 설정압력이 모든 실린더가 완전히 전진을 한 후의 압력으로 알고 있었지만 실습 후 시퀀스 밸브의 2차측의 유로가 열리는 압력이라는 것을 알 수가 있었다. 실린더가 전진을 할 때 이론적으로는 p1에 걸리는 압력은 0이 되어야 한다. 하지만 실린더 안에 들어 있는 유압을 배출하기 위한 압력이 6bar 작용한다는 것을 알았다.실험에서 아쉬웠던 점은 AB순차전진 동시후진을 하였지만 이론시간에 배웠던 순차후진을 시간부족으로 해보지 못해서 아쉬웠다. 그리고 직접작동형과 파일럿조작형 시퀀스 밸브의 압력오버라이드의 차이를 이론적으로는 배웠지만 실제로 어떤 현상이 발생이 하고 사용용도에 대해서 궁금하였다.

공학/기술| 2016.03.31| 6페이지| 1,000원| 조회(266)

실린더, 한국기술교육대학교, 메카트로닉스, 유공압, 한기대, 단면도, 시퀀스밸브

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PID 제어

PID 제어실험 목적수위 조절 실험을 통해 PID 제어에서 P, I, D 값을 결정 할 수 있다.실험 진행1. P=0, I=0, D=0[그래프 1]- 처음 실험은 모든 P, I, D 값에 0을 넣고 어떤 식으로 출력이 변하게 되는지를 관찰하는 실험이었다. 수조에 물을 계속해서 빼기 때문에 처음 1분까지는 계속해서 수조의 물이 빠지게 된다. 1분이 지나자 Set Point인 180mm가 넘어갔다는 것을 인지하고 물을 공급해주기 시작한다. 약 1분 20초 정도 정확하게 맞추지 못하여 더 많이 물을 채워주었다. Set Point 위로 넘어갔기 때문에 물을 공급해주지 않아 다시 수위가 내려가게 되고 Set Point를 지나면 다시 물을 채워준다. 이러한 과정이 반복되어 sin 그래프와 비슷한 모양으로 약 1분10초 정도의 주기를 가지고 진동하는 것을 관찰할 수 있었다.2. P=4, I=20, D=3.33[그래프 2]- 두 번째 실험은 직접 P, I, D 값을 정해서 대입하여 시간의 변화에 따른 수위의 변화를 보는 실험이었다. 제어 공학에서 P, I, D 값을 정하는 이론을 아직 배우지 않았다. 일단은 인터넷과 책을 참고해서 정확한 이론은 아니지만 P, I, D 값이 각각 출력에 어떤 영향을 끼치는지 생각해서 값을 정해 봤다.우선 비례 이득 P 값이 커지면 제어를 하지 않은 플랜트보다는 정상상태에 가까워지지만 오프셋이 남게 된다. 따라서 적분 제어 I를 해주어하는데 적분 제어를 해주면 오프셋을 없애고 정상상태에 도달할 수 있게 해준다. 하지만 적분 제어를 하면 진동하는 특성이 있기 때문에 진동을 억제해주는 미분 이득 D 값을 조절해준다. 또한 P, I, D 값은 서로 영향을 끼치기 때문에 적절하게 넣어주어야 한다.이처럼 P, I, D 값을 적절하게 조절해주는 것이 중요하다. 우리가 임의로 넣어준 값과 그래프를 비교해보면 그래프에는 현재 오프셋이 없지만 오버슈트가 발생했다는 것을 알 수 있다. 오버슈트를 없애주기 위해서는 미분 이득 D 값을 변경해주는 것이 좋다고 생각된다. 그리고 정상상태에 도달하는데 약 2분10초 정도의 시간이 걸린다. 이 시간을 앞당겨 주고 싶다면 P값을 조절해야 하고 P값이 커진다면 오프셋이 다시 생길 수 있으므로 적분 이득 I도 적절히 변경해주어야 한다.3. P=6.67, I=45, D=7.5[그래프 3]- 세 번째 실험은 첫 번째 실험에 기초해서 P, I, D 값을 구하여 입력하여 실험을 했다. 각각의 이득을 정하는 식은 P = y/3 , I = t, D = t/6 로 하며 y 는 오버슈트와 언더슈트의 차이, 오버슈트와 언더슈트 사이의 시간간격을 t라고 한다. 첫 번째 실험에서 오버슈트와 언더슈트의 차이는 20mm이고 시간 간격은 약 45s 이다.따라서 P = 20/3 = 6.67, I = 45, D = 45/6 = 7.5를 대입하여 실험을 진행했다. 나온 데이터와 그래프를 보면 오버슈트는 하나도 없고 바로 정상상태로 도달하는 것을 관찰할 수 있었다. 만약 제어하는 이유가 시간에 상관없이 정확한 정상상태로 가기 위해서라면 굉장히 좋은 제어라고 할 수 있다. 그러나 실험2에 비해서 약 20~30초 정도 느리게 정상상태에 도달하기 때문에 오프셋이 있더라도 빠른 제어가 필요하다면 조금 수정이 필요하다고 생각된다.결과 정리실험 결과는 자동으로 기록된 데이터와, 수동으로 기록한 데이터를 함께 정리- 실제 데이터는 1초마다 데이터를 뽑아내지만 실제 데이터를 동영상으로 찍어 5초마다 데이터를 뽑아냈다. 그래서 실제 데이터도 5초마다 데이터를 뽑아내서 비교하였다.1. 수동으로 기록할 때 나타난 현상과 자동으로 기록할 때 나타난 현상을 비교 분석- 프로그램으로 뽑은 데이터와 수동으로 기록한 데이터를 비교해보면 수동 데이터가 좀 더 빠르게 수위가 변하는 것을 알 수 있다. 이것은 수동으로 기록한 데이터는 실제 수위의 변화량이 맞고 프로그램 상의 데이터가 조금 느리게 반응한다는 것을 알 수 있다. 실제 데이터가 센서를 통해 컴퓨터로 전송되어 컴퓨터에서 데이터를 받아 기록을 하기 때문에 약간의 오차가 생겼다고 생각한다.그러나 실제 오차를 계산해보면 2% 내외로 오차가 나타나는 것을 알 수 있다. 이는 거의 데이터가 일치한다는 것을 나타내고 실제로 제어를 하여 실제 수위를 조절한다면 굳이 실제 눈으로 보고 수동으로 데이터를 판단하여 제어하지 않아도 프로그램으로도 충분히 좋은 제어 시스템을 만들 수 있다고 생각한다.2. PID 값을 정하는 이론은?Ziegler-Nichols 튜닝규칙- Ziegler와 Nichols는 플랜트의 과도응답 특성에 근거하여 비례이득 Kp, 적분시간 Ti, 미분시간 Td의 값을 결정하는 규칙을 제안하였다. Ziegler-Nichols 튜닝규칙에는 제 1방법과 제2방법의 두 가지가 있다.1) 제 1 방법제 1 방법에서는 [그림1]과 같이 단위계단입력에 대한 플랜트 응답을 실험에 의해 얻는다. 플랜트가 적분기나 주요 켤레복소극점을 갖고 있지 않다면 단위계단 응답 곡선은 [그림2]와 같은 S형 곡선이 된다. 이 방법은 계단응답이 S형 곡선이 될 때만 사용할 수 있다.S형 곡선의 특성은 지연시간 L과 시정수 T로 표현될 수 있다. 지연시간과 시정수는 [그림2]에 표시한 것처럼 S형 곡선의 변곡점에서 그은 접선과 시간 축 및 c(t)=K인 선과의 교점을 구함으로써 결정된다. 그러면 전달함수 C(s)/U(s)를 다음과 같은 운반지연을 갖는 1차 시스템으로 근사화 할 수 있다.식책을 쓰자위의 이론을 사용하여 실험 시스템의 P, I, D값을 튜닝할 수 있다. 제 2방법을 사용하여 해야하므로 실험을 여러 번하여 Kcr을 찾고 이에 해당하는 주기 Pcr을 실험적으로 구한 후 대입하여 전달함수를 구하면 가장 적당한 P,I,D 값을 구할 수 있을 것이다.3. 좀 더 빠르고 정확하게 수렴시킬 방법은?- 좀 더 빠르게 값을 수렴시키기 위해서는 비례 이득인 P값을 키워주면 된다. 그러나 P 값을 계속해서 키워주면 정상 상태가 될 때 오프셋이 생긴다. 따라서 정확하게 수렴시키기 위해서 적분 이득인 I 값을 조정해주어야 한다. 적분 이득 값은 오프셋을 없애주는데 효과적이지만 진동이 발생하게 될 수 있다. 따라서 미분 이득인 D 값을 조정해 주어야 한다.이처럼 P, I, D값은 서로에게 영향을 끼치기 때문에 그에 대한 영향을 고려해서 P, I, D값을 선정해야 한다. 좀 더 빠르고 정확하게 수렴시키기 위해서는 Ziegler-Nichols 튜닝 규칙을 이용하여 가장 적절한 P, I, D값을 사용하는 것이 좋다.4. 세 번의 실험에 대하여 어떤 차이가 있는가?- 우선 첫 번째 실험은 P, I, D 값을 모두 0 으로 만든 실험이었다. 이 실험의 결과는 무한하게 진동하는 결과를 보여주었다. 이는 제어가 전혀 되지 않은 시스템이라고 볼 수 있으며 setpoint를 초과하면 물을 아예 공급해주지 않고 setpoint보다 수위가 내려가면 물을 100% 모두 공급해줘서 다시 setpoint 이상으로 만들어주는 것을 볼 수 있었다.두 번째 실험은 본인의 이론에 의해서 P, I, D 값을 결정하는 실험이었다. 확실하게 P, I, D 값을 결정하기 위한 이론에 대해서 배운 것이 하나도 없어서 P, I, D 값이 결과에 끼치는 영향에 대해서 생각을 해서 임의로 결정해보았다. 결과를 확인해보았을 때 첫 번째 실험에 비해서는 제어가 확실하게 잘 되었다는 것을 그래프를 통하여 확인해 볼 수 있었다. 그래프2에서 보면 최종 값이 setpoint와 일치하는 것을 볼 수 있었지만 약간의 오버슈트가 생기는 것을 볼 수 있었다. 그러나 오버슈트가 183mm까지 올라간 것을 보면 setpoint 보다 3mm 밖에 초과하지 않았다는 것을 볼 수 있다. 아주 정밀한 제어를 필요로 하지 않는다면 두 번째 실험처럼 제어를 하여도 나쁘지 않다고 생각해 볼 수 있었다.

공학/기술| 2016.03.31| 6페이지| 1,000원| 조회(240)

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