전공실험2 자동제어

목차

1. 실험 목적 및 장치
1.1 실험목적
1.2 실험장치

2. 실험이론
2.1 DC모터 운동방정식
2.2 개루프 제어
2.3 폐루프 제어
2.3.1 속도제어
2.3.2 위치제어

3. 실험장치 및 방법
3.1 함수발생기(U-162)의 파형측정실험
3.2 어테뉴에이터(U-151)의 특성실험
3.3 포텐셔미터(U-157)의 출력전압 측정
3.4 모터 속도의 개루프 제어 실험
3.5 비례 제어기를 이용한 DC모터 속도 제어 실험
3.6 비례 제어기를 이용한 DC모터 위치 제어 실험

4. 실험결과 및 정리
4.1 함수발생기(U-162)의 파형측정실험
4.2 어테뉴에이터(U-151)의 특성실험
4.3 포텐셔미터(U-157)의 출력전압 측정
4.4 모터 속도의 개루프 제어 실험
4.5 비례 제어기를 이용한 DC모터 속도 제어 실험
4.6 비례 제어기를 이용한 DC모터 위치 제어 실험

5. 결론 및 고찰

참고문헌

본문내용

1. 실험 목적 및 장치
1.1. 실험목적
○ DC모터 제어장치를 이용한 실험을 통하여 자동제어에 대한 기본 개념과 제어기 구성방법을 익힌다.
○ 모터 제어 실험을 위해 오실로스코프의 기초사용법을 익히고 여러 가지 센서와 증폭기 등의 입력에 대한 출력을 오실로스코프로 구해본다.

1.2. 실험장치
○ 본실험에 사용되는 ED-4440B DC SERVO TRAINER는 각 기능별로 모듈화 되어있는 장치들을 이용하여, DC 서보모터를 제어할 수 있는 시스템이다.
(U-151,U-152,U-153,U-154,U-155,U-156,U-157,U-158,
U-159,U-161,U-162,U-163)
○ 오실로스코프

2. 실험이론
2.1. DC모터 운동방정식
○ DC 모터의 동적 모형을 유도하기 위해서는 기계적인 면과 전기적인 면을 고려하여야한다. 기계적 운동방정식은 다음과 같다.

<중 략>

5. 결론 및 고찰
- 이번실험의 목적은 DC모터와 오실로스코프를 사용하여 개루프와 폐루프에 일 때 각각의 특성을 알아보는 실험이다. 1주차에는 기기의 전반적인 사용법과 특성들을 알아볼수 있는 실험이었고 2주차에는 속도제어와 위치제어를 실험 해볼수 있었다.

함수발생기의 측정실험에서는 두 개의 주파수 모두 직류사각파형과 교류사각파형에서 비슷한 값을 보이는 것을 알수있었다. 실험구간을 조금더 넓히고 눈금값의 단위를 줄인다면 그차이를 조금더 자세히 볼수있을 것 같다.

어테뉴에이터 측정실험에서는 눈금을 바꾸어주며 ATT-1과 ATT-2의 출력전압을 측정했다. 두 값이 거의 일정한 값을 보였으며 눈금을 증가시킬수록 출력전압이 줄어드는 모습을 보아 감쇠특징을 파악할수 있었다.

포텐셔미터 측정실험에서는 각도에 따른 출력전압을 측정할수 있었다. 회전각이 커짐에 따라 저항의 증가로 출력전압이 감소하는 것을 볼수있었다. U-158같은 경우에는 이와 반대현상을 보인다는 것 또한 알 수 있다.

참고 자료

한도영 외 다수, 2016, 동적시스템 자동제어 , 한티미디어
울산대학교 기계공학부 편저, 2013, 기계공학실험 기초 및 응용, UUP, 제7장 자동제어
네이버 검색엔진, 지식검색, [PID 제어, DC모터 개루프 회로 등..]