인하대학교 기계공학실험 A -DC모터 제어 결과 보고서입니다.

소개글

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진동공학, 자동제어 모두 A+를 받았고, 이론을 모두 이해한 상태에서 작성된 보고서입니다.

목차

1) 실험내용에 관한 전반적인 정리

2) 실험 결과 정리
1. Open-loop control system & Closed-loop control system 에 대하여 서로간의 차이와 실제 시스템의 예를 각각 3가지 이상 서술하시오(예: open-loop; 선풍기)
2. Step-input 에 대한 부하, 무부하의 이득 및 시정수를 작성하고 시정수의 의미에 대하여 서술하시오.
3. Frequency response에 대한 Table작성 및 Bode Plot 작성
4. Cut-off Frequency 계산<-3dB과 –45° 유도 포함시 추가점수>
5. 2차 시스템 , 계산
7. 6번 과제에서 구한 y(t)에서 각각 Tr(Rise time), Tp(peak time), M.O(Maximum Overshoot)을 구하는 과정을 각각 유도하시오. (For Fv(Final value)=1)
8. 2차시스템에서 (Impulse input)일 때, Pole의 위치에 따른 출력을 시간에 대한 그래프로 나타내시오.(Stability)

3) 고 찰

본문내용

2) 실험 결과 정리

1. Open-loop control system & Closed-loop control system 에 대하여 서로간의 차이와 실제 시스템의 예를 각각 3가지 이상 서술하시오(예: open-loop; 선풍기)

①open-loop control system
: 개 루프 제어 또는 비 피드백 제어 또는 무 궤환 제어라고도 한다. 개 루프 제어 시스템은 피드백 경로 없이 보통 플랜트와 제어기를 직렬로 연결한다.

<개루프 제어>
②closed-loop control system
: 폐루프 제어 또는 피드백 제어 또는 궤환제어라고도 하며, 시스템의 피드백 신호와 기준 신호를 비교하여 출력을 조정하는 제어방식으로서 한 개 이상의 피드백 경로가 있는 것이 특징이다. 이러한 피드백 제어의 장점은 첫째, 보다 정확하고 적응적인 제어가 가능하고, 미흡한 성능을 갖는 제어 대상을 피드백을 통해 원하는 성능으로 갖게 한다는 점이다. 둘째로 피드백 제어는 시스템 매개변수 변동의 영향을 감소시켜 파라미터 변화에 대한 출력의 민감도를 낮추는 등 기준입력에 대한 명령추종성능의 향상을 가져다준다.
피드백 제어는 출력 피드백 제어와 상태 피드백 제어로 나뉘는데 출력 피드백제어의 경우 출력을 피드백 받고 이를 토대로 제어하는 것을 의미한다. 이 경우, 쉽게 출력정보를 얻을 수 있으나, 전달함수 등 다소 복잡한 형태로 표현될 수 있다.

<출력 피드백 제어>
상태 피드백 제어는 상태를 피드백 받고 이를 토대로 제어하는 것을 말한다. 상태 피드백 제어의 경우 모든 상태 정보를 알 수 없으나, 표현, 설계, 이해가 쉽고 우수한 성능 구현이 용이한 장점이 있다.

③ open -loop & close-loop의 비교
open-loop
close-loop
장점
-시스템의 설계가 단순
-제어계가 안정
-제품의 단가를 낮춤
-외부조건의 변화에 대처 가능
-제어계의 특성을 향상
-목표값에 정확히 도달
단점
-외부조건(외란)의 변화에 대처 불가능
-목표값과 오차가 많이 발생
-복잡하고 값이 비쌈
-제어계 전체가 불안정해질 가능성
예시
-선풍기
-커피자판기
-신호등
-아날로그형 전자계산기
-자동차 속도 제어기
-자동난방장치

참고 자료

인하대학교 기계공학실험A-DC 모터 실험 매뉴얼