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제어시스템 중 피드백 제어 시스템에 대한 예와 모델링 과정 설명2025.05.101. 피드백 제어 시스템 개요 피드백 제어 시스템은 기본 시스템, 센서, 제어 장치로 구성되어 있습니다. 기본 시스템은 입력을 받아 출력을 생성하고, 센서는 출력을 감지하여 제어 장치에 전송합니다. 제어 장치는 센서 데이터와 목표값을 비교하여 오차를 계산하고, 이를 바탕으로 액츄에이터를 통해 시스템을 조절합니다. 이러한 피드백 루프를 통해 시스템의 안정성과 성능이 향상됩니다. 2. 피드백 제어 시스템의 예시 자동차의 속도 제어 시스템과 로봇 팔의 위치 제어 시스템이 대표적인 피드백 제어 시스템의 예입니다. 자동차 속도 제어 시스템은...2025.05.10
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스마트 생산과 자동화: 제어시스템과 산업용 제어2025.11.141. 제어 시스템의 응답 제어 시스템의 응답은 입력(주로 계단입력) 시 시간 변화에 따른 출력의 변화를 의미합니다. 과도응답과 정상응답으로 구분되며, 비진동 응답은 느린 응답속도를 가지고 진동 시스템은 빠른 응답속도를 가집니다. 물체의 고유진동수와 외부 힘이 일치하면 공명이 발생하여 구조물 붕괴 등의 파괴로 이어질 수 있으므로, 진동 흡수 설계가 중요합니다. 2. 발전된 자동화 기능 안전 모니터링은 작업자 안전과 장비 보호를 위해 시스템 동작을 지속적으로 추적 감시합니다. 유지보수 및 진단은 고장 문제를 반자동으로 처리하고, 상태 ...2025.11.14
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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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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 비례 제어기(Proportional Control) 비례 제어기는 오차에 비례하는 제어 신호를 생성합니다. Kp=2인 경우 전달함수 G(s)=1/(s²+3s+2)에 대해 폐루프 전달함수는 T(s)=2/(s²+3s+4)가 되며, 스텝 입력에 대한 정상상태 오차는 ess=1/2입니다. 비례 제어기는 구현이 간단하지만 정상상태 오차를 완전히 제거하지 못합니다. 2. 미분 제어기(Derivative Control) 미분 제어기는 오차의 변화율에 비례하는 제어 신호를 생성합니다. Kd=2인 경우 전달함수는 T(s)=2s/(s²+5s+2...2025.11.16
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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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도립진자 시스템의 PID 제어 실험 보고서2025.11.151. 도립진자 시스템(Inverted Pendulum System) 도립진자 시스템은 카트 위에 거꾸로 세워진 진자가 불안정한 평형점에서 쓰러지지 않도록 수직인 안정 상태를 유지하는 장치이다. 동역학적으로 불안정한 비선형 시스템으로, 카트의 움직임을 통해 진자 각도를 제어하며, 제어기를 통해 안정된 응답을 얻을 수 있다. 물리 시스템의 수학적 모델링과 불안정 시스템을 안정화시키기 위한 피드백 제어에 대한 이해를 목표로 한다. 2. PID 제어기(PID Controller) PID 제어기는 비례이득(Kp), 적분이득(Ki), 미분이득...2025.11.15
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모터 제어 실험: 폐루프 피드백 제어시스템 분석2025.11.151. 폐루프 피드백 제어시스템 폐루프 피드백 제어시스템은 출력값을 입력값과 비교하여 피드백을 통해 시스템을 제어하는 방식이다. 이 시스템은 참조값(R)과 제어된 출력값(C)의 오차(E)를 이용하여 컨트롤러 이득(K)을 조절한다. 전달함수는 C/R = KG/(1+KGH)로 표현되며, H값이 1일 때를 Unity Feedback이라 한다. K값을 증가시키면 출력과 입력의 값이 같아지는 특성을 가진다. 2. 직류 모터 속도 제어 직류 모터의 속도 제어는 타코미터로부터 측정된 속도 전압과 신호발생기의 속도 지령값을 비교하여 이루어진다. 폐...2025.11.15
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DC모터의 위치 제어기 설계(제어시스템공학설계)2025.05.071. DC 모터 위치 제어기 설계 제어 시스템 설계 과제로 DC 모터의 위치 제어기를 설계하였습니다. 설계 과정에서 경제적 제한 조건, 생산성과 내구성, 제한 요소 등을 고려하였습니다. 초기에는 P 제어기만을 사용하였으나 성능이 만족스럽지 않아 PI 제어기로 설계를 변경하였습니다. 최종적으로 damping ratio, 오버슈트, 정착 시간, phase margin 등의 조건을 만족하는 제어기를 설계할 수 있었습니다. 1. DC 모터 위치 제어기 설계 DC 모터 위치 제어기 설계는 산업 자동화, 로봇공학, 가전제품 등 다양한 분야에서...2025.05.07
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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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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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