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[A+ 결과보고서] 증류탑 자동제어 시스템 실험2025.01.231. 증류 증류는 혼합 용액을 끓는점 차이를 이용하여 물질적으로 분리하는 조작이다. 단순 증류와 분별 증류가 있으며, 분별 증류는 증발-응축 과정을 반복하여 순도를 높인다. 증류탑은 분별 증류의 원리를 이용한 실험 장치로, 농축부와 회수부로 구성된다. 증류탑은 상압 증류와 감압 증류로 나뉘며, 감압 증류는 낮은 압력에서 증류하여 에너지 효율을 높인다. 2. 공비 혼합물 공비 혼합물은 액체상과 기체상의 성분비가 같은 혼합물로, 완전한 분별 증류가 불가능하다. 공비 증류는 공비제를 첨가하여 공비점을 낮추어 분리하는 방법이며, 추출 증류...2025.01.23
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제어시스템 중 피드백 제어 시스템에 대한 예를 제시하고 모델링 과정을 설명하시오2025.01.211. 피드백 제어 시스템의 사례 피드백 제어 시스템의 대표적인 예로는 항공기 자동 조종 장치를 들 수 있습니다. 자동 조종 장치는 항공기의 비행 상태를 지속적으로 모니터링하며, 조종사가 설정한 목표 궤도와 실제 비행 궤도를 비교하여 필요한 조정 명령을 생성합니다. 해당 과정에서 피드백 제어가 핵심 역할을 하며, 항공기의 자세, 속도, 고도를 정확하게 유지할 수 있도록 돕습니다. 2. 피드백 제어의 모델링 피드백 제어 시스템의 모델링 과정은 시스템의 동적 특성을 수학적으로 표현하고, 이를 바탕으로 제어기를 설계하는 부분에 필수적인 절...2025.01.21
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PID liquid level control 결과보고서2025.04.261. PID 제어기 튜닝 실험 목적은 액체 높이 제어를 통한 PID 제어기 튜닝 과정과 PID 제어 이론을 이해하는 것입니다. PID 제어기는 기본적인 feedback control 모습으로, 출력값은 P(비례), I(적분), D(미분)의 합으로 표현됩니다. P는 입력과 출력의 오차값에 비례하여 작용하며, 오프셋이 발생할 수 있습니다. I는 steady state error를 없애기 위한 오차의 누적항으로, 과도한 응답 시 오버슈트와 진동이 발생할 수 있습니다. D는 미래의 공정 출력과 설정 값의 오차를 예측해 제거해주지만, 노이즈...2025.04.26
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제어시스템 중 피드백 제어 시스템에 대한 예와 모델링 과정 설명2025.05.121. 피드백 제어 시스템 피드백 제어 시스템은 목표값과 실제값의 차이를 검출하고 그 차이만큼 출력 신호를 변화시켜 오차를 교정함으로써 원하는 상태로 동작하도록 하는 방식입니다. 이를 통해 안정성, 응답 시간, 정확성, 신뢰성 등이 향상됩니다. 피드백 제어 시스템에는 비례-지연 보상기와 적분형 지연 보상기의 두 가지 종류가 있습니다. 2. 피드백 제어 시스템의 모델링 피드백 제어 시스템의 모델링 과정에서는 목표치 설정형과 상태 천이형의 두 가지 방식이 사용됩니다. 목표치 설정형은 현재 위치와 목표점 사이의 거리를 측정하여 속도를 결정...2025.05.12
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도립진자 실험 및 PID 제어 원리2025.11.181. 도립진자(Inverted Pendulum) 도립진자는 무게중심이 회전중심보다 위에 위치하는 불안정한 시스템의 진자이다. 일반 진자와 달리 중력에 의해 자연적으로 넘어지려는 특성을 가지고 있다. 도립진자는 세그웨이, 로봇 보행, 웨어러블 로봇 등 다양한 실제 제품에 적용되며, 카트 위의 모터 제어를 통해 진자의 각도를 조절하여 균형을 유지하는 원리로 작동한다. 2. 도립진자의 응용 제품 세그웨이는 5개의 자이로스코프 센서와 2개의 가속도 센서를 이용하여 기울기와 가속도를 측정하고 사용자의 몸 기울기에 따라 이동속도를 조절한다. ...2025.11.18
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직류 모터 속도 제어 시스템 실험2025.11.151. 폐루프 궤환 제어시스템 폐루프 궤환 제어시스템은 출력을 측정하여 입력과 비교하는 피드백 메커니즘을 통해 구성된다. 시스템의 전달함수는 G = KG/(1+KGH)로 표현되며, H=1인 경우 Unity Feedback이라 한다. 이득 K를 증가시키면 출력과 입력이 더욱 일치하게 되어 시스템의 정확도가 향상된다. 이러한 제어시스템은 식기세척기, 냉장고, 오븐 등 일상생활의 다양한 기기에 적용된다. 2. 직류 모터 속도 제어 직류 모터의 속도 제어는 타코미터로부터의 피드백 신호와 신호발생기의 속도 지령을 비교하여 이루어진다. 폐루프 ...2025.11.15
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직류모터 속도제어 시스템의 폐루프 궤환 제어 실험2025.11.181. 폐루프 궤환 제어시스템 폐루프 궤환 제어시스템은 출력을 측정하여 입력과 비교하는 피드백을 통해 구성된다. 이 시스템에서 전달함수는 G=(Output)/(Input)로 표현되며, 폐루프 전달함수는 C/R = (KG)/(1+KGH)로 정리된다. Unity feedback인 경우 K가 클수록 출력과 입력이 같아지지만 진동이 발생할 수 있다. 모터 제어에서 성능 향상을 위해 활용된다. 2. 직류모터 속도제어 속도 제어 시스템에서 직류모터를 사용하여 원하는 응답을 제공하는 시스템을 구성한다. 타코미터를 사용한 실험에서 controlle...2025.11.18
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PID 공정제어 레포트2025.05.091. PID 제어 시스템 PID 제어는 폐회로 제어의 일종으로, 비례(Proportional), 적분(Integral), 미분(Differential) 제어기의 약자이다. PID 제어는 출력값을 측정하고 이를 목표값과 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차값을 이용해 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조이다. PID 제어는 단순 피드백 제어의 단점을 극복하기 위해 사용되며, 비례, 적분, 미분 제어의 각 성분이 오차값, 오차값의 적분, 오차값의 미분에 비례하여 제어 작용을 한다. 2. PID 제어의 구성 요소 PID 제어는 비례(P),...2025.05.09
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생물반응기의 온도제어 시스템 측정 실험2025.11.121. PID 제어 시스템 생물반응기의 온도제어에 사용되는 제어 방식으로 P제어(비례제어), I제어(적분제어), D제어(미분제어)로 구성된다. P제어는 에러값에 비례하여 제어량을 변화시키지만 정상상태 오차가 남으며, I제어는 에러값을 적분하여 미소한 잔류편차를 제거하고, D제어는 오차값의 변화를 보고 조작량을 결정한다. 이들을 조합하여 효과적인 온도제어를 구현한다. 2. 피드백 제어 온도제어는 피드백 제어의 일종으로, 제어신호의 되돌림에 의해 제어량을 설정치와 비교하고 일치하도록 수정동작을 행한다. 설정부에서 목표온도를 설정하면 비교...2025.11.12
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기계공학실험: PID 제어 실험 보고서2025.11.141. PID 제어 시스템 PID 제어는 Proportional(비례), Integral(적분), Differential(미분) 제어로 구성된다. P 제어는 목표값과 현재값의 차이에 비례하여 조정하는 방식이고, I 제어는 편차가 지속되면 조작값을 증가시켜 편차를 제거하며, D 제어는 편차의 변화율을 제어한다. 실험 결과 P=7, D=2.5, I=2.5일 때 15도 목표값에 대해 15.12도로 0.8% 오차율을 보여 가장 적절한 게인 설정으로 확인되었다. 2. 개루프 및 폐루프 제어 시스템 개루프 시스템은 입력값 변화에 따라 출력값이 ...2025.11.14
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