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Python을 이용한 화학공정 제어시스템 모사 실험2025.01.231. 화학공정 제어시스템 화학공정은 화학적, 물리적 과정을 통해 원료 물질이 원하는 생산물로 변환되는 생산공정이다. 제어시스템에 가장 최적으로 운전되는 공정 목표치를 설정하여 DSC, PLC 등 기본 제어시스템이 공정 목표치를 만족하도록 자동으로 운전할 수 있다. 2. 1차 공정시스템 1차 공정시스템은 동특성이 1차 선형미분방정식으로 표현되는 공정이다. 여기서 동특성은 응답이 움직이는 특성으로, 주어진 공정에 특정 입력을 넣었을 때 시간에 따라 출력 응답이 어떻게 움직이는지를 의미한다. 3. 2차 공정시스템 2차 공정시스템은 동특성...2025.01.23
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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 2차 시스템의 시간응답 분석 감쇠율(zeta)과 고유진동수(wn)를 이용하여 2차 시스템의 시간응답을 MATLAB으로 분석합니다. 지수감쇠 진동 응답을 plot 함수로 시각화하며, 다양한 zeta 값(0, 0.51, 0.7 등)에 따른 응답 특성 변화를 비교합니다. 스텝응답, 램프응답 등 다양한 입력에 대한 시스템 응답을 계산하고 그래프로 표현합니다. 2. 시스템 성능지표 계산 오버슈트(overshoot), 피크시간(tpeak), 정착시간(settling time), 정상상태오차(steady-state error) 등 제어시스...2025.11.16
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Python을 이용한 화학공정 제어시스템 모사 실험2025.01.231. 화학공정 제어시스템 화학공정은 화학적, 물리적 과정을 통해 원료 물질이 원하는 생산물로 변환되는 생산공정이다. 제어시스템에 가장 최적으로 운전되는 공정 목표치를 설정하여 DSC, PLC 등 기본 제어시스템이 공정 목표치를 만족하도록 자동으로 운전할 수 있다. 2. 1차 공정시스템 1차 공정시스템은 동특성이 1차 선형미분방정식으로 표현되는 공정이다. 여기서 동특성은 응답이 움직이는 특성으로, 주어진 공정에 특정 입력을 넣었을 때 시간에 따라 출력 응답이 어떻게 움직이는지를 의미한다. 3. 2차 공정시스템 2차 공정시스템은 동특성...2025.01.23
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도립진자 실험 장비 구성 및 제어 시스템2025.11.151. 도립진자 플랜트(ED-4820-1) 도립진자 실험 장비의 주요 구성 요소로, 길이 35cm와 50cm의 진자가 카트에 나사로 고정되어 있으며 좌우로 기울어진다. 진자의 기울어짐은 축과 각도 포텐셔미터를 통해 측정되며, 오른쪽 기울어짐은 양의 전압, 왼쪽 기울어짐은 음의 전압으로 표시된다. DC 서보 모터가 타이밍벨트를 통해 카트를 800mm 길이의 레일 위에서 이동시키며, 위치 포텐셔미터(10kΩ)가 카트의 위치 전압을 측정한다. 2. 도립진자 구동부(ED-4820-2) 도립진자 제어 시스템의 핵심 구동부로, 메인 전원 스위치...2025.11.15
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조도 센서 기반 자동 전조등 제어 시스템2025.11.161. 조도 센서 및 A/D 변환기 ATMEGA128 마이크로프로세서의 A/D Converter를 이용하여 조도 센서로부터 주위 밝기 값을 측정합니다. 측정된 아날로그 값은 디지털 값으로 변환되어 처리됩니다. 조도값 400 미만은 밤, 400~700은 노을, 700 이상은 낮으로 구분하여 세 가지 밝기 상태를 인식합니다. 2. 마이크로프로세서 포트 제어 ATMEGA128의 다양한 포트(PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, PORTF)를 활용하여 조도 센서 입력, LED 제어, 7 Segment LED 표시, ...2025.11.16
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디지털 시스템 제어공학2025.01.141. AVR의 정의 ATMEL사가 개발한 AVR은 현재 8비트 AVR과 32비트 AVR을 제공하고 있는 마이크로 컨트롤러이다. AVR의 다양한 명령과 쉬운 구조를 띄고 있어 마이크로 컨트로로러 이해하는데 쉽게 접근할 수 있으며, 가격이 저렴하고 응용하기 쉬워 산업시장에서도 많이 사용되어 지고 있다. 2. AVR 제품 종류 AVR의 제품은 여러 스팩으로 다양하게 출시되고 있으며, 크게 용량과 기능으로 나누면 tiny AVR, mega AVR, xmega AVR, Automotive AVR 등 4개의 제품군으로 나눌 수 있다. 3. A...2025.01.14
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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 부분인수분해 및 라플라스 변환 전달함수의 분자와 분모 계수를 이용하여 residue 명령어로 부분인수분해를 수행하고, 극점과 잔여값을 구한다. 이를 통해 역라플라스 변환으로 시간영역의 출력 y(t)를 구할 수 있다. MATLAB의 step 함수를 사용하여 스텝 입력에 대한 시스템 응답을 시뮬레이션하고 그래프로 표현하여 이론값과 비교 검증한다. 2. 극점과 영점 분석 전달함수의 극점(pole)과 영점(zero)을 roots 함수로 구하고 pzmap 함수로 극점-영점 맵에 표기한다. 극점은 시스템의 안정성을 결정하며, 영점은 시스...2025.11.16
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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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스마트 생산과 자동화: 자동화의 기초2025.11.141. 자동화의 정의 및 역사 자동화(Automation)는 1946년 포드 회사에서 만든 용어로, 사람의 개입 없이 이루어지는 공정 또는 절차를 구축하기 위한 제반 기술을 의미한다. 자동화 시스템은 기업 수준의 제조지원시스템과 공장 수준의 제조시스템으로 구분되며, 자동화 및 제어기술, 자재취급기술, 품질관리시스템 등으로 구성된다. 2. 자동화 발전에 기여한 주요 장치 증기기관은 1차 산업혁명의 주축으로 동력을 생성하고 기계를 가동시켰다. 조속기는 속도를 조절하는 기계로 증기기관의 속도를 제어했다. 직조기는 펀치카드를 이용해 복잡한 ...2025.11.14
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자동제어 A+ 보고서(로봇청소기)2025.01.291. 자동제어의 정의 역사가 시작되면서 인류는 많은 것을 필요로 하게 되었다. 1763년에 와트(Watt, James)가 증기 기관을 발명한 것은 산업 분야에 일대 혁명을 가져왔다. 그 후 동력 기관의 속도를 제어할 수 있는 원심 조속기(governor)의 개발을 기점으로 자동화는 맥스웰(J.C. Maxwell), 루소(E.JJ.Routh), 나이퀴스트 (H.Nyquist), 보드 (H.Bode) 등에 의하여 연구 · 개발되었으며, 현재에는 우리들 생활 주변에까지 영향을 끼쳐 작게는 가전제품 및 일상 생활의 편리함과, 크게는 공작 ...2025.01.29
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