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BLDC 모터 동작원리, 유니버셜 모터, 유도모터 장단점2025.05.081. BLDC 모터 동작 원리 BLDC 모터는 기계적 스위치인 브러시와 정류자를 없애고 전자적인 스위치로 바꾸어 놓은 모터입니다. 자기의 흡인력과 반발력에 의해 토크가 생성되어 회전하게 됩니다. 하지만 전류가 들어가도 정류해주는 구성품이 없으면 회전할 수 없기 때문에 구동회로를 통해 정류를 해주어 회전할 수 있게 만들었습니다. BLDC 모터는 회전 위치에 맞게 구동 회로가 전류를 공급해주지 않으면 자기 흡인력과 반발력을 제대로 적용시킬 수 없기 때문에 회전각 센서가 필요합니다. 별도의 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식은 회로가 단...2025.05.08
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[한양대 기계공학부] 동역학제어실험 실험12 PID 모터 위치 제어 A+ 자료2025.04.261. 제어기의 동작 원리와 종류 제어기의 목적은 제어를 하고자 하는 시스템(Process)의 출력값(Output)을 사용자가 원하는 값(Setpoint)과 일치시키는 것이다. 출력 값과 원하는 값의 차이가 오차(Error)가 되며, 이것에 Gain을 곱한 후 다시 시스템에 인가하게 되면, 오차가 0이 될 때까지 제어기가 동작하게 된다. P 제어기, I 제어기, D 제어기 등 다양한 제어 방식이 있다. 2. 모터의 구동 방법 모터를 구동하기 위해 모터와 인코더를 Motor Shield에 연결해주어야 한다. 모터 구동선(A+, A-),...2025.04.26
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경북대학교 기초전기전자실험 모터제어&로보틱스 실험보고서 [기계공학부]2025.05.091. 모터 제어 실험을 통해 모터의 종류와 각 모터의 구조 및 특성을 알아보았다. DC모터, BLDC모터, 서보모터의 구동원리, 장단점을 조사하였고, 모터 제어 방식으로 아날로그 방식, PWM 방식, PID 제어 등을 살펴보았다. 2. 로보틱스 산업용 로봇의 개념과 특징, 활용 분야에 대해 알아보았다. 특히 수평 다관절형 SCARA 로봇의 구조와 동작 원리를 이해하고, 로봇 제어를 위한 티치 팬던트의 기능과 활용에 대해 학습하였다. 3. 모션 제어 로봇의 동작 제어 방식인 점대점(PTP) 제어와 연속경로(CP) 제어의 차이를 파악하...2025.05.09
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모터제어와 DQ좌표2025.05.061. 3상 교류전동기 3상 교류전동기는 U, V, W상이 사인파로 120도 간격을 두고 주기적으로 전압 및 전류가 인가되어야 회전을 할 수 있다. U, V, W상의 사인파에 따른 (+), (-) 전압에 따라 N극과 S극이 결정되고 이에 따라 교류전동기의 회전원리가 발생한다. 2. dq좌표계 모터 제어에서 교류전동기를 제어할 때 3상 좌표계에서 dq좌표계로 변환하여 분석하는 경우가 많다. dq좌표계는 서로 직교하는 2개의 축으로 구성되어 있으며, d축은 모터의 자속이 발생하는 축, q축은 토크를 발생시키는 전류의 축이 된다. 3상 좌...2025.05.06
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DC 모터 특성 분석 및 시뮬레이션 실험2025.11.151. DC 모터 (직류 모터) 직류 전원을 사용하는 모터로 정류자, 브러시, 자계로 구성되어 있다. 작동원리는 외부에서 공급되는 직류 전류가 브러시와 정류자를 통해 코일에 흐르면 자석과 코일 사이의 자기력에 의해 돌림힘이 발생하여 코일을 회전시킨다. 플레밍의 왼손 법칙에 따라 코일이 회전하며, 정류자와 브러시가 전류의 방향을 일정하게 유지하여 한 방향으로의 지속적인 회전을 가능하게 한다. 2. BLDC 모터 (브러시리스 DC 모터) 브러시와 정류자를 제거한 DC 모터로 영구자석이 회전자 역할을 하고 전기자가 고정자가 된다. 마모가 ...2025.11.15
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피칭 머신 동적 시스템 모델링 및 해석2025.11.151. 기어 비율과 RPM 변화 피칭 머신의 성능은 기어 비율에 따라 결정된다. 1단 기어 구성에서 구동부 기어 40개, 중동부 24개, 12개로 설정하여 70rad/s 입력에서 388.8rad/s 출력을 얻었다. 2단 기어 구성에서는 하측부 40개, 24개, 상측부 36개, 12개로 설계하여 100rad/s 입력에서 617.28rad/s 출력을 달성했다. 기어 비율이 높을수록 타이어 축의 회전 속도가 증가하여 공의 비행 거리가 증가한다. 2. 모터 동력과 발사 거리의 관계 모터 동력이 피칭 머신의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 모...2025.11.15
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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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모터제어실험의 이론값과 실험값 오차 분석2025.11.131. 이론값 오차 원인 모터제어실험에서 이론값 오차는 두 가지 주요 원인으로 발생한다. 첫째, Kirchoff의 전압 법칙을 적용할 때 수학적 모델링을 단순화하는 과정에서 오차가 발생한다. 실제 시스템은 이론 모델보다 훨씬 복잡하기 때문이다. 둘째, 교재의 표에 제시된 디스크, 허브 등의 질량, 저항, 관성모멘트 값이 실제값과 차이가 있어 오차를 유발한다. 이론값과 실제 작동 환경의 불일치가 오차의 근본 원인이다. 2. 실험값 오차 원인 실험값 오차는 측정 과정에서 발생한다. 모터에 전력을 공급하면 엔코더에서 각도값을 읽고 라디안으...2025.11.13
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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 제어기를 이용한 모터 응답특성 분석2025.11.181. 비례 제어(P 제어) 비례 제어 게인 Kp가 증가하면 Overshoot이 증가하고 Overshoot 도달 시간은 단축되며 Settling time이 증가한다. Kp를 높이거나 낮춤으로써 파워를 조절할 수 있으나, 오차값에 비례한 제어 작용으로 인해 Overshoot이나 Vibration이 발생할 수 있다. 또한 목표값과 현재 상태의 차이가 작아질수록 정확한 도달이 어려워지는 Steady-state error가 발생한다. 2. 미분 제어(D 제어) 미분 게인 Kd를 높여줌으로써 Output의 급격한 변화에 제동을 걸어 Overs...2025.11.18
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