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헬기 제어 예비보고서

1. 제어란?어떤 대상물을 사용자의 목적이나 용도에 맞도록 일정한 방법에 따라 통제하고 조정하는 것. 컴퓨터 시스템의 모든 하드웨어와 소프트웨어가 유기적으로 협력하여 최적의 작업을 할 수 있도록 조작하는 것으로, 프로그램 수행 순서를 지정하는 등의 프로그램 제어, 수동으로 하는 수동 제어, 기계에 의한 자동 제어 등이 있다.2. PID 제어란?제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로, 비례(Proportional) 제어와 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합한 것. P 제어(비례)는 기준 신호와 현재 신호 사이의 오차 신호에 적당한 비례 상수 이득을 곱해서 제어 신호를 만든다. I 제어(비례 적분)는 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만드는 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결해 사용한다. D 제어(비례 미분)는 오차 신호를 미분하여 제어 신호를 만드는 미분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 사용한다. 자동화 시스템의 반응을 측정할 뿐 아니라 반응을 제어할 때도 사용되는 제어 방법이며, 온도, 압력, 유량, 회전 속도 등을 제어하기 위해 쓰이며, 과도 상태의 특성 등 PI나 PD 제어의 문제점들을 개선할 수 있다.-P 제어의 예 : D(S) =, -PI 제어의 예 : D(S) =,-PID 제어의 예 : D(S) =3. 요축에 대한 특성방정식 유도요 방향 동체의 관성모멘트y = 요 각 (위에서 내려보았을때 반시계 방향이 양의 방향으로 정의)= 프로펠러에 의해서 생기는 viscous damping coefficient= 프로펠러에 의해 발생된 힘= 요-피치 커플링을 나타내는 비선형 함수으로 나타 낼 수 있으므로프로펠러는=0에서 보통 작동하므로이다.프로펠러의 추력이 입력전압에 대해서 선형적으로 변한다고 가정하였다.피치와 요의 커플링 무시하였다.그러므로 나온 식은가 되고로 양변을 나누어 주고 정리하면로 나오게 된다.PD 제어기를 고려하면가 되며 위 식과 같이 쓰면이 되고이 식을 정리하면양 변에 라플라스 변환을 취하여 제어기를 포함한 전체 시스템의 특성방정식을 유도하면이 된다.4 .피치 축 운동에 대한 특성방정식에서 다음의와에 따른 게인 값들을 계산하라.RLRL0.12XXX3X40.22X340.32X7345. 요 축 운동에 대한 특성방정식에서 다음의와에 따른 게인 값들을 계산하라.RLRL0.1227.972027.62.51752.4564362.937166.83.91614.14164111.88811115.31475.550.2227.972026.85.31475.36362.937163.58.11198.2554111.888110910.909110.90.3227.972027.98.11198.091362.937163.912.307712.784111.888111716.503517.556. 개인적인,선정이유RLRL0.70133.12.572.580.109680.108361) The rise timeis the time it takes the system to reach the vicinity if its new set point.2) The settling timeis the time it takes the system transients to decay.3) The overshootis the maximum amount the system transients to decay.4) The peak timeis the maximum amount the system overshoots its final value divided by its final value (and is often expressed as a percentage).- Pitch Respone 해석* RISE TIME = 0.054초* SETTLING TIME = 0.17초* OVERSHOOT = 0.0456* PEAK TIME = 0.133초RLRL0.7018.47501.6850282.7680.32- Yaw Response 해석* RISE TIME = 0.2125초* SETTLING TIME = 0.662초* OVERSHOOT = 0.0456* PEAK TIME = 0.729초,를 선정한 이유는 안정적이며 적당히 빠르게 응답을 보이게 하는데 중점을 두었다. 루스루커스에서 여러 가지,를 변경하며 simullink에서 응답 그래프를 보았으나 0.7에서 점점가 낮아 질수록 전체적으로 안정하는데 시간이 오래걸리고 안정하게 되는 동안도 진폭이 크고 진동이 심해 졌다. 그리고 0.7에서 1로 갈수록 너무 빠르게 안정이 된다. 즉 기계에 무리가 갈수도 있을 것이다. 너무 빠른 안정은 기계에 무리 뿐만 아니라 만약 사람이 타고 있다면 몸에 엄청난 무리가 갈수도 있을 것이다. 그래서 가장 적절한 곳을 찾아보니

공학/기술| 2007.12.20| 5페이지| 1,000원| 조회(238)

제어, 헬기, 적분, 비례, 항공실험

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RLC 회로에서 커패시터의 시간응답

1. 실험목적직렬 RLC 2차회로에서 커패시터의 전압 파형을 측정하고 분석하여 이론과 비교해본다.2. 실험방법1) Funtion Genator을 이용하여서 주파수 100Hz 0V와 1V 전압을 Ocilloscope를 통하여서 설정한다.2) 사용할 저항들을 측정한다. ( 10, 60, 100, 200, 300, 500)3) 100nF 커패시터와 1mH 인덕터 10의 저항으로 회로도와 같이 구성을 한다.4) Ch1에서는 전체전압의 파형을 Ch2에서는 커패시터에서의 전압 파형을 각각 측정한다.5) 저항을 차례대로 바꿔가면서 파형의 모양을 측정한다.3. 회로도4. 실험결과501002005005. 이론식으로 나온 실험결과이론식은 예전에 했던 보고서의 Transfer Funtion을 이용하여서 구했습니다. 즉에서이므로가 되고 Z=(S=jW) 이므로 식을 다 정리하게 되면이 되며 이것을 매틀랩에 넣은 후 step 명령어를 사용하여서 얻은 결과입니다.501002005006. 토 론이론식에서 나온 그림과 실험식에서 나온 결과가 다른 이유는 저항의 차이 때문일 것이다. 이론식은 내부저항 (도선, 커패시터, 인덕터등)의 내부저항을 생각하지 않은 상태에서의 그래프 이고 실험값에서는 내부저항까지 포함 된 상태라서 그래프의 모양이 다른 것이다. 그리고 저항이 여기서는 Damper의 역할을 해주었는데 저항이 커지면 커질수록의 과도기상태가 점점 안정되어져 가는 것을 볼 수 있다. 그러므로 저항이 Damping Ratio의 값을 조절해주는 역할을 하고 있다. 인덕터와 커패시터의 값은 정해진 값이므로 R값의 변화로 인해 시간 응답 그래프가 달라질 것이다. 여기서 이론식을 좀 더 살펴 보자면가 전체 식이므로 특성방정식은이 되고이 식은에서 natural frequency, damping ratio가 될 것이다. 그러므로 이론상이 되는 critical resistance이 된다. 다시 여기서 특성 방정식으로 돌아가서 이 식을 살펴보기로 하자. 그럼이 될 것이며 이때의 값에 따라 이 방정식의 해가 달라지게 될 것이다.의 값 즉각각 의 경우로 나누어 지게 되는 것이다. 이 때의 경우를 critically damped의 경우를 over damped의 경우를 under damped 라고 한다. 또한 각각의 경우에 따라 전류에 대한 방정식이 달러지는데 critically damped경우는로 나오게 된다. over damped는under damped 는로 나오게 되며 이 식에 의해 위와 같은 그래프 들이 나오게 되었을 것이다.

자연과학| 2007.12.20| 3페이지| 1,000원| 조회(475)

전압, 파형, RL, 커패시터, CH

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F-15E 카티아로 한 것입니다.

카티아로 만든 것입니다. 지금 옵션 조정을 하지 않아서 그림이 안보이지만스튜디오 효과로 광원 효과와 배경도 설정되어져 있는 상태입니다..

3D 모델링 도면| 2007.12.20| 30,000원| 조회(1,410)

카티아, F-15, F-15E

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Strain Gage를 사용한 보의 처짐 측정

항공우주공학실험[Strain Gage를 사용한 보의 처짐 측정]1. 실험목적기계 구성 요소는 외부 하중에 의하여 변형Strain gage를 사용하여 변형률 측정토크, 압력, 가속도 측정에 응용Strain gage의 원리와 사용 방법을 숙지보의 변형률(strain)과 응력(stress)을 측정2. 실험이론 설명3. 실험장비 소개- Strain gage, DAQ, Amplifier, Bridge Box, Terminal, Lead wire, 무게추(2kg, 5kg), M-bond, 알콜, 알류미늄 판, 지지대, 납, 인두기, 테스터기, 실, 니퍼, 핀셋.4. 실험순서 설명게이지 저항값 측정 알콜로 닦고, 접착제로 고정터미널에 연결 브릿지박스에 연결 0점에 맞추고 실험 시작5. 측정결과 확인2kg (x = 5.8cm) (x = 12.8cm)5kg (x = 5.8cm) (x = 12.8cm)6. 측정값 비교2kg-이론치①x = 5.8cmσ = 6*2kg*9.8m/s2*0.058m/(0.06*0.0052)m = 4.5472*106[N]②x = 12.8cmσ = 6*2kg*9.8m/s2*0.128m/(0.06*0.0052)m = 1.00352*107[N]-실험치(σ = Eε, E = 68.9Gpa :Al6061)①x = 5.8cmε = 0.1020(data average)*4*1000/(4*2.1*1000mV*2000) = 2.4286*10-5[N]σ = 2.4286*10-5*68.9*199 = 1.6733*106[N]②x = 12.8cmε = 0.40396(data average)*4*1000/(4*2.1*1000mV*2000) = 9.618*10-5[N]σ = 9.618*10-5*68.9*199 = 6.6268*106[N]-오차율① {(4.5472*106-1.6733*106)/4.5472*106}*100 = 63%② {(1.00352*107-6.6268*106)/1.00352*107}*100 = 34%5kg-이론치①x = 5.8cmσ = 6*5kg*9.8m/s2*0.058m/(0.06*0.0052)m = 1.1368*107[N]②x = 12.8cmσ = 6*5kg*9.8m/s2*0.128m/(0.06*0.0052)m = 2.5088*107[N]-실험치(σ = Eε, E = 68.9Gpa :Al6061)①x = 5.8cmε = 0.1468(data average)*4*1000/(4*2.1*1000mV*2000) = 3.495*10-5[N]σ = 3.495*10-5*68.9*199 = 2.4080*106[N]②x = 12.8cmε = 0.7075(data average)*4*1000/(4*2.1*1000mV*2000) = 1.6846*10-4[N]σ = 1.6846*10-4*68.9*199 = 1.1607*107[N]-오차율① {(1.1368*107-2.4080*106)/1.1368*107}*100 = 79%② {(2.5088*107-1.1607*107)/2.5088*107}*100 = 54%7. 오차원인 분석① 연속된 실험으로 인한 알루미늄 시편의 표면 상태에 따른 영향.② Strain gage 와 시편의 불완전한 접착의 영향.③ 하중을 가할 시 무게추의 흔들림에 따른 영향.④ Amplifier의 증폭으로 인한 영향.⑤ 알루미늄 시편과 지지대 사이의 고정 상태의 영향.8. 실험 후기기다리고 기다리던 첫번째 항공우주공학실험 이었다. 1학년 물리실험후 거의 5년만이다.따분한 이론수업보다 직접 참여를 하기에 실험은 항상 흥미를 유발 시킨다.이번 실험시 내가 맡았던 파트는 납땜이었다. 작년 여름 유진로봇에서 아르바이트를 할때의 경험을 살려 완벽에 가까운 땜질을 하였고, 이 부분에서의 오차는 미미하지 않을까 한다. 실험 첫부분인 알루미늄 시편에 Strain gage를 접착하는 과정이 잘 되지 않았다. 게이지 두개와 황금같은 시간 30분 정도를 날려먹은 후에야 다음 단계로 넘어갈 수 있었다.실험값을 가지고 이론식과 실험식에 대입하여 비교한 결과 처음에는 계산을 잘못하여 200만%의 오차까지 나왔었으나 결국 100% 미만의 오차가 나왔다. 이런저런 오차의 요인들을 고려하였을때 실험이 어느정도 일치한다는것을 확인할 수 있었다.재료의 내구성과 밀접한 관련을 가진 변형률과 Strain gage를 다루는법을 알게 되었고, 지금껏 이론으로 배웠던 내용들을 실험을 통해 이해를 돕는 좋은 시간 이었다.

공학/기술| 2007.06.20| 7페이지| 1,500원| 조회(545)

보의처짐, 보, StrainGage

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휘트스톤실험 예비보고서 평가B괜찮아요

자기유도실험 예비보고서1. 실험목적오목, 볼록 렌즈의 초점 거리를 결정하고 오목, 볼록 렌즈에 의한 상의 배율을 측정한다2. 원리 요약렌즈의 중심 부분이 가장 자리보다 두꺼운 것을 볼록 렌즈라 하고 얇은 렌즈를 오목 렌즈라 한다. 볼록 렌즈는 평행 광선을 한 곳에 모으고, 오목 렌즈는 평행 광선을 한 곳에서 나온 것처럼 발산시킨다. 따라서 볼록 렌즈에서 평행 광선이 모이는 곳을 초점이라고 한다. 오목 렌즈에서는 평생 광선이 초점에서부터 나온 것처럼 발산하므로 오목 렌즈의 초점을 허초점이라고 한다.물체와 렌즈에 의해 맺혀진 상의 위치는 렌즈 공식에 의하여 다음과 같이 주어진다.여기서 a는 물체와 렌즈 간의 거리, b는 렌즈와 상까지의 거리, f는 렌즈의 초점 거리이다. b가 양의 값이면 상은 실상이고 스크린에 상이 맺힌다. b가 음의 값이면 상은 허상이고, 렌즈를 통과한 빛은 발산하게 되면 눈으로 이 빛을 보았을 때 렌즈의 뒷 쪽에 있는 상을 볼 수 있다.광축과 평행한 광선이 렌즈를 통과하여 광축과 한 점에서 만날 때 이 점을 주초점이라 하고, 렌즈의 중심으로부터 주초점까지의 거리를 초점 거리라고 한다. 볼록 렌즈의 초점 거리는 양의 값이고 오목 렌즈는 음의 값을 갖는다.렌즈에 형성된 상의 배율은 상의 길이 I와 물체의 길이 O의 비로 정의된다. 이것은 또한 상의 거리와 물체의 거리의 비와 같다. 즉,3. 실험 장치* 광학 실험 세트4. 실험 방법1) 볼록 렌즈볼록 렌즈의 초점 거리 측정 방법에는 평행 광선법, 부합 방법과 공액점 방법 등이 있으며, 이 실험에서는 공액점 방법에 대해서 기술한다.① 광학대의 양 끝에 스크린과 십자눈금판을 두고, 십자눈금판의 뒤편에서 스크린을 향하여 광원으로 비춘다.② 십자눈금판과 스크린을 고정시킨 다음 그 사이의 거리 D를 측정한다.③ 렌즈를 십자눈금판 가까이에 놓고 스크린에 확대된 상을 관찰하면서 렌즈를 좌우로 조금씩 움직여 스크린에 가장 선명한 상이 나타나도록 렌즈를 조정한다. 십자눈금판과 렌즈, 스크린 등의 중심이 일직선 상에 있도록 하고(광축), 광축에 수직하도록 한다.④ 렌즈로부터 물체와의 거리 a와 스크린까지의 거리 b를 측정하여 기록한다. 또한 십자선의 크기와 상의 크기를 측정한다.⑤ 렌즈를 스크린 가까이 움직여 축소된 선명한 상이 스크린에 나타나도록 하여 렌즈로부터 십자눈금판의 거리 a’와 스크린까지의 거리 b’를 측정하여 기록한다. 또한, 축소 상의 크기를 측정한다.⑥ Convex 가 다른 렌즈로 실험을 반복한다.

자연과학| 2007.06.20| 3페이지| 1,000원| 조회(215)

휘트스톤, 예비보고서, 자기유도실험

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