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자동제어 제어기 설계

Automatic Control SystemDisk Drive control(디스크 구동기 제어)목 차1. 제어목표2. 시스템 모델링① 팔과 구동기② 헤드③ 블록선도④ 매개변수3. 시스템 해석① 안정성 판별4. 제어기 설계① 비례(P) 제어② 비례미분(PD) 제어③ 비례미분적분(PID) 제어④ 결과5. 검토 및 고찰1. 제어목표이번 과제를 위해 선정한 주제는 디스크 구동기이다. 디스크 구동기란 원하는 정보를 읽기 위해 판독 헤드를 디스크에 위치시키는 장치이다. 여기서 우리의 목표는 판독헤드의 위치를 제어하는 것이다. 이 판독 헤드는 디스크의 트랙을 아주 짧은 시간에 정확하게 위치해야하는 민감한 장치이다. 그래서 우리가 설정한 좀 더 구체적인 목표는 헤드를 원하는 디스크의 원하는 위치에 위치시키면서 그 때의 오버슈트는 5%미만이고 정착시간은 250ms미만이 되는 것이다.2. 시스템 모델링시스템 모델링을 위해서 디스크 구동기의 헤드의 움직임을 제어하는 구동기와 팔 그리고 헤드부분만을 다룰 것이다. 구동기와 팔 부분은 수업시간에 다루었던 전기모터의 모델링을 사용할 것이고 헤드부분은 헤드에 부착된 휨 판이 스프링 역할, 헤드 끝부분의 마찰이 감쇠의 역할을 한다고 가정하였다.① 팔과 구동기팔과 구동기의 모델링 과정은 다음과 같다.- 키르히호프의 전압법칙- 플레밍의 오른손법칙- 플레밍의 왼손법칙- 회전체 (뉴턴의 운동2법칙)위에 나열된 식들을 정리하여 전압과 속도의 관계로 전달함수를 구하면제어의 목표는 위치를 제어하는 것이므로를 적분하면정리하면일반적으로와는 같은 값을 갖는다고 한다.② 헤드헤드부분의 모델링을 위해 앞서 가정한 자유 물체도를 이용하여 전달함수를 나타내었다.이 식을 라플라스 변환하면전달함수를 구하면 아래의 식이 되지만 이것을 2차 시스템의 형태로 가정하였다.③ 블록선도E(s)Ω(s)+-위의 전달함수들을 이용해 블록선도를 그렸다. 두 개의 전달함수에 제어기 K(s)를 넣어서 피드백제어를 하는 것이다. 최초에 목표했던 값이 나오도록 제어기를 설계할 것이다.④ 매개변수매개변수기호대표값팔과 판독 헤드의 관성마찰상수증폭기 이득전기자 저항전동기 상수전기자 인덕턴스헤드 질량헤드 마찰상수휨 판 스프링위의 전달함수를 수치적으로 나타내기 위해 관력서적을 참고하여 매개변수를 얻었다. 그래서 우선 전동기와 팔의 전달함수에 각 매개변수 값을 대입하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.그리고 헤드 부분에서 일반적인 휨 판과 헤드는이며 고유공진은이고, 따라서이다. 그래서 이 값들을 대입하였다.그래서 얻어진 전달함수는이다.3. 시스템 해석① 안정성 판별전달함수를 이용해 분모의 해를 구하여 불안정 극점의 존재를 확인했다. 그 결과 근의 실수부가 모두 양수이고, 하나의 해만 0이다.그래서 MATLAB을 이용하여 앞서 구한 전달함수의 근궤적을 그려서 이 시스템이 폐루프 상태에서 안정한지 확인해 보았다. 그 결과 허수축과 궤적의 교차점의 게인(K)이 약 340정도가 나왔다. 따라서 안정한 K값의 범위가 340이하라는 것을 알 수 있었다.상대적 안정성을 판별하기 위해 BODE선도를 그려서 게인여유와 위상여유를 알아보았다. 그 결과 게인여유가 76.5dB이고 위상여유가 90°가 나와서 충분히 안정한 것을 알 수 있었다. 그러므로 게인과 위상여유가 크기 때문에 앞섬 보상기를 삽입할 필요가 없었다. 그래서 Step입력을 주어서 원하는 응답을 구하고자 하였다.그 결과 위와 같은 응답이 나왔는데, 목표치에 도달하는데 걸리는 시간이 60초가 소요되는 것을 알 수 있다. 그래서 최초의 목표치인 250ms에 비해 매우 느린 응답을 보여서 PID제어를 하게 되었다.4. 제어기 설계① 비례(P) 제어우선 비례 제어로서 K값을 주어서 스텝응답을 알아보았다.그 결과 K값이 증가함에 따라 응답시간이 단축된다는 것을 알 수 있었다. 위의 결과는 K=10일 때 6초, K=100일 때 0.4초, K=200일 때 0.28초의 응답을 보여준다. 하지만 목표치인 0.25초에는 도달하지 못하였다.실험결과 K=330일 때 목표응답인 0.25초가 나왔다. 하지만 오버슈트가 발생하는데, 최초목표는 오버슈트가 5%미만이고 위 결과는 13%이기 때문에 목표에서 벗어난다. 그래서 위의 결과에 미분제어를 추가하였다.② 비례미분(PD) 제어오버슈트를 줄이기 위해 미분제어인

공학/기술| 2012.12.17| 10페이지| 1,500원| 조회(247)

자동제어, 전달함수, 수학적 모델링, 제어기 설계, 안정성 판별, bode선도, 디..

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기계공학기초실험 응력해석결과레포트

REPORT(응력실험 결과보고서)과목:기계공학기초실험2학과:기계공학부교수님:박창용 교수님학번:이름:제출일:1. 실험 결과L=180mm, b=25.1mm t=3.14mmE=210Gpamm1회2회3회4회평균2656467-65.34126130135-130.36190195202-195.7?175---175g1회2회3회4회평균*************.**************************41141138.75?7981827980.25(값 단위 :∈)2. 주어진 값L (length)180 mm = 0.18 mb (width)25.1 mm = 0.0251 mh (thickness)3.14 mm = 0.00314 my (h/2)1.57 mm = 0.00157 mE (탄성계수)210 GPa =I =(관성모멘트)g (중력가속도)9.813. 실험 값①무게 측정g1회2회3회4회평균*************.**************************41141138.75?7981827980.25(값 단위 :)무게(g)변형률()응력()20023.754**************************.7529137500?80.2516852500보간법를 사용하여 위 데이터를 함수로 표현해보면이 되고 정리하면이 된다.여기서는 응력값이고는 무게이다.물음표에 해당되는 응력 값을 넣으면 무게를 구할 수 있다.그래서 무게는 583g 이 나온다.②변위 측정mm1회2회3회4회평균2656467-65.34126130135-130.36190195202-195.7?175---175(값 단위 :)mm변형률()응력()265.3137130004130.3273630006195.741097000?17536750000보간법를 사용하여 위 데이터를 함수로 표현해보면이 되고 정리하면이 된다.여기서는 응력값이고는 변위이다.물음표에 해당되는 응력 값을 넣으면 변위를 구할 수 있다.그래서 변위는 5.375mm 이 나온다.3. 이론값무게 (g)하중 (N)L (m)Mb (Nm)y (m)I (m4)응력 (N/m2)2001.9620.18m0.353160.00157m6.476x10-1185617855004.9050.*************0009.811.7658428089255835.7191.0295249585394. 결과 비교 및 오차무게(g)실험응력 ()이론응력 ()오차 (%)2004*************41.*************140446233.3*************280892531.*************495853932.5평균적으로 오차가 34.85%정도가 발생했다. 오차는 큰 편이다. 오차가 생기는 것에는 많은 부분에서 발생하는데, 일차적으로 시편이 수평을 이루지 않기 때문에 위치에 따른 변형률이 다르므로 오차가 방생한다. 장치를 설치 후 에 기준을 0으로 두어도 그것에 의해 발생하는 오차는 어쩔 수 없다. 더 오차를 줄이기 위해서는 가장 수평의 상태를 만들어 주어야 한다. 표면에서 생기는 오차를 줄이기 위해 사포로 문지르는데 사포자체에서의 오차를 갖고 있기 때문에 사포를 이용해서 약간의 오차를 줄이는 것 만 할 수 있다. 사포의 정밀도를 높은 것을 이용하는 것이 오차를 줄이는 하나의 방안이 될 수 있다. 그리고 사포로 문지를 때도 힘의 강약에 따른 오차가 발생한다. 한사람이 하여 똑같은 힘을 주었다 하더라도 거기에서 생기는 오차를 막을 수 없다 이것을 줄이기 위해서 다른 도구를 사용하여 일정한 힘을 주어 사포를 사용해야 한다. 스트레인 게이지의 부착할 때 기준으로 쓰는 선을 사람이 그리므로 시각의 위치에 따른 오차를 내포 하고 있다. 그리고 표시를 하는 것도 날카로운 것으로 선을 긋기 때문에 표면에서의 오차가 발생한다. 부착 할 때도 그어 놓은 선에 맞추더라도 정확하게 하지 못하고 선의 굵기에 따른 오차가 발생할 수 있다. 부착할 때 본드를 사용하는데 여기도 본드가 일정한 간격으로 분포 되지 않으며 본드를 붙이고 있으며 누르는 압력도 사람이 주는 것 이므로 일정한 힘을 주지 못한다.

공학/기술| 2012.11.09| 7페이지| 1,000원| 조회(103)

응력해석, 기계공학기초실험, 응력실험, 응력실험 결과

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기계공학응용실험 OP Amp 회로 실험 결과레포트

1. OP-amp(연산 증폭기)란?Operational Amplifier의 줄임말로 연산증폭기를 의미한다. 차동증폭기로서 역할을 하며 두 단자의 전압을 뺄셈하여 증폭해 주는 역할을 하는 소자이다. 따라서 작은 전압을 큰 전압으로 증폭해 주는 용도로 많이 사용한다.OP Amp는 입력을 받는 단자인 비반전입력(V+ ; Non-inverted Input)과 반전입력(V_ ; Inverted Input) 그리고 출력단자(Vout)로 구성되어 있다. 차동증폭기라는 말은 반전입력단과 비반전입력단의 전압을 뺀 뒤 그 값을 개방전압이득(A ; Open loop gain)으로 곱한 크기로 출력한다.A : 개방루프이득 (이상적인 연산증폭기는 무한대, 일반적으로 10~100萬)연산증폭기의 이상적인 특징은 개방루프이득, 대역폭, 입력 임피던스가 무한대이고 출력 저항은 0 이다. 하지만 이것은 이론적인 것이고 실제로는 무한대는 아니더라고 높은 전압이득과 넓은 대역폭, 높은 입력 임피던스를 가지고 낮은 출력 저항을 갖는다. 일반적으로는 이상적인 연산 증폭기라 생각해도 좋다.※반전증폭기위 연산증폭기의 회로에서 출력전압은 다음과 같이 구해진다. 이 회로의 방정식을 다음과 같이 구할 수 있다.증폭기 내부로는 전류가 거의 흐르지 않기 때문에 전류과는 같다고 볼 수 있다. ()이고이므로는 거의 0이어야 한다. 즉,이다.따라서 위 회로는 반전 증폭기라고 할 수 있다. 만약라면 이 회로는 부호만 변하는 부호변환기로 작동한다.2. LPF, HPF 란?①LPF(Active Low-Pass Fillter)-저역통과 필터의 대역폭 :-차단주파수: 출력이 입력의 70.4%(-3dB 감소)에 해당하는 주파수- -20dB/decade의 기울기는 RC회로만으로 구현할 수 있으나, 더 급한 기울기를 얻기 위해서는 RC회로를 부가하여야 한다.- 1차 저역 통과 필터(1st order Low Pass Filter)RC회로의 저역통과 필터와 단위이득을 갖는 연산증폭기로 구성된다. 하나의 RC회로로 구성되어 -20dB/decade의 기울기를 갖는 필터를 1차 필터라고 한다. 연산증폭기의 차단주파수는 필터의 차단주파수보다 훨씬 크다고 가정한다.- 2차 저역 통과 필터(2nd order Low Pass Filter)2차 저역통과 필터는 통과대역에서 매우 평탄한 진폭을 가지고 2개의 RC회로를 이용하여-40dB/decade의 기울기를 가진다.차단주파수 :②HPF(Active High-Pass Fillter)-차단주파수: 출력이 입력의 70.4%(-3dB 감소)에 해당하는 주파수- -20dB/decade의 기울기는 RC회로만으로 구현할 수 있으나, 더 급한 기울기를 얻기 위해서는 RC회로를 부가하여야 한다.- 1차 고역 통과 필터(1st order High Pass Filter)하나의 고역통과 RC회로와 단위이득을 갖는 연산증폭기로 구성되며, 고역통과 RC회로의 차단주파수 이상의 신호는 모두 통과시켜야 하나 실제로는 연산증폭기 내부의 RC회로로 인해 제한된다.- 2차 고역 통과 필터(2nd order High Pass Filter)일정 범위의 주파수에서는 매우 평탄한 진폭 응답을 가지며,이하의 주파수에서는 40dB/decade의 기울기를 가진다.차단주파수 :※ 차단주파수를 -3dB로 선정한 이유필터의 -3dB의 시점은 입력의 힘 또는 파워(전압과 전류의 곱)가 출력으로 전달되었을 때, 절반으로 줄어드는 지점으로 차단주파수의 지점 또는 대역폭의 지점선정에 사용된다.즉이 되는 시점을 차단되는 지점이라고 정의한 것이다.이것을 수식으로 정리하면가 된다.그런데 전압에 대해인데 힘이 절반으로 감소 시가 되고 전압과 전류가 같은 비율로 감소한다면이 된다.이때 입력전류와 입력전압이 1이라면이것을 다시 dB 단위로 정리하면가 된다.이 값은 입력 전압(또는 전류)이 출력으로 전달되었을 때, 0.707배 감소하는 지점이 된다.즉, 전압과 전류가 각각 0.707배만 감소해도 전력은 0.5배가 감소한다.그래서 전력이 절반으로 줄어드는 전압전류의 0.707배를 차단되었다고 한다.정리하면 -3dB 감소하는 지점에서 전력이 절반으로 감소하므로 그 때의 주파수를 차단주파수라고 하고, 출력 전류와 전압은 입력의 0.707배 감소했다고 할 수 있다.그래서 입력전압을 측정하고 그것을 0.707배하여 차단주파수를 찾을 수 있다.3. 회로도4. 실험 결과①반전 증폭기고정저항가변저항출력입력이득3.250.3590.928.40.111.23.180.382.35.90.70실험 결과를 앞의 이론식에서 유도된 식에 대입하여 보면입력실험 출력값오차8.4-0.928 V-0.92 V0.86%-3.102 V-3.18 V2.51%-5.914 V-5.9 V0.24%위와 같은 결과를 얻을 수 있다. 실제 실험결과와 입력 전압에 대해 계산한 결과가 3% 이내로 큰 차이가 없음을 알 수 있다.유도된 식에 의해 고정저항과 입력저항은 변화하지 않기 때문에, 가변저항이 증가함에 따라 반전출력 전압 또한 비례하여 증가한다는 것을 알 수 있다. 즉, 이득이 증폭됨을 확인하였다.②능동필터- 고역통과필터주파수입력전압차단주파수에서의 전압(의 70.4%)7.528.2V5.77V이론 차단주파수== 4.89kHz이론에 의한 차단주파수측정된 차단주파수오차4.89KHz5.29KHz8.2%- 저역통과필터주파수입력전압차단주파수에서의 전압(의 70.4%)3.008.1V5.70V이론 차단주파수== 4.89kHz저역통과 필터이므로 3.00kHz에서 70.4%감소가 아닌 증가해야하므로 2.11kHz를 더해줘야 한다.즉,이론에 의한 차단주파수측정된 차단주파수오차4.89KHz5.11KHz4.5%5. 결론 및 고찰우선 OP-amp를 이용한 회로가 얼마나 유용한 것인지를 알 수 있게 되었다. 예를 들면 펄스 부호 변조(PCM) 방식에서는 아날로그 신호를 일정한 표본화 주기로 표본화하여 그 표본화를 다시 디지털화하는데, 이 경우 입력 아날로그 신호에 포함되는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 에일리어싱(aliasing)에 의한 잡음의 발생을 억제하기 위해 저역필터를 사용한다.

공학/기술| 2012.11.08| 10페이지| 1,000원| 조회(258)

op amp, 저역통과필터, 반전증폭기, 기계공학응용실험, 고역통과필터

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기계공학응용실험 랩뷰 예비보고서

REPORT(LabVIEW 예비 레포트)과목:기계공학응용실험2학과:기계공학부교수님:학번:이름:제출일:1. Labview 란?설계, 제어 시스템 개발을 위한 공학용 Tool, 프로그래밍 언어이다. 또는 데이터 흐름 언어라고도 한다. NI에서 개발한 언어로서, 다른 언어보다 쉽게 hard ware를 제어하기 위해 만들어졌다. 수천 개의 하드웨어와의 통합기능을 제공하며, 데이터 시각화를 위해 수많은 라이브러리를 제공한다.Labview에서 중요하게 다루어지는 개념은 Virtual Instrument(VI) 라고 하는 가상 기기 개념이다. 과거에는 하드웨어로서 구성되던 모든 기기가 소프트웨어를 이용하여 구성될 수 있으며 이를 가상 기기라고 부른다. Labview의 모든 서브루틴은 VI 라고 하며 메인 프로그램 역시 VI의 한 형태이다. 이는 마치 C 언어에서 모든 프로시져는 Function 이라고 통일된 개념으로 다루어지는 것과 같다.Labview에서는 기본적으로 두 가지 화면으로 구성된다. 화면을 통한 모든 입력과 출력이 이루어지도록 계기판, 입력 버튼, 스위치, 숫자 입력창 등으로 구성된 프론트 패널(Front Panel)과 실제의 자료 이동, 계산, 특정 함수 기능 등을 표시하고 프로그램의 중추 역할을 하는 블록 다이어그램(Block Diagram)으로 구성된다. 그리고, 프론트 패널과 블록 다이어그램에서 사용하는 모든 기능들은 아이콘과 와이어로서 나타내진다. 아이콘은 기능을 담당하는 VI이며 와이어는 VI 간의 자료 연결과 이동을 결정지어 준다.① 신속한 프로그래밍이 가능하다.- 텍스트 라인 작성이 아닌 드래그, 블록으로 프로그래밍을 한다.- 직관적인 흐름차트 표현방식을 통해 코드를 편리하게 개발할 수 있다.② 랩뷰로 하드웨어 통합이 가능하다.③ 수학적 분석이 가능하다④ 여러 OS에서 사용 가능하다.⑤ 엔지니어링 데이터를 위해 설계된 파일 I/O이다.프런트 패널블록 다이어그램1-1. Labview의 컨트롤, 인디케이터, 터미널, 노드 및 기타(1) 프런트 패널① 프런트 패널새 VI 또는 기존 VI를 열면 VI 프런트패널이 나타난다. 프런트 패널은 VI의 사용자 인터페이스이다.1) 컨트롤, 인디케이터컨트롤과 인디케이터로 프런트패널을 구성하며, 이는 각각 VI의 입력과 출력 터미널 이다. 컨트롤은 노브, 누름 버튼, 다이얼 및 기타 입력 디바이스이고, 인디케이터는 그래프, LED, 기타 디스플레이다. 즉, 컨트롤은 기계 또는 기계의 입력장치를 시뮬레이션하고 데이터를 제공하는 것이고, 인디케이터는 기계의 출력장치를 시뮬레이션 하고 데이터를 제공하는 것이다. 모든 컨트롤 또는 인디케이터는 관련된 데이터 타입 을 가지고 있다.② 숫자 컨트롤과 인디케이터1) 증가 및 감소 버튼2) 숫자형 컨트롤3) 숫자형 인디케이터숫자 데이터 타입은 정수 또는 실수와 같은 다양한 타입의 숫자를 나타낼 수 있다. 위 와 같은 그림은 숫자형 컨트롤과 숫자 인디케이터이다. 미터 및 다이얼과 같은 객체 도 숫자 데이터를 나타낸다.③ 불리언 컨트롤과 인디케이터불리언 데이터 타입은 참과 거짓, ON과 OFF와 같이 두 가지 타입만 가진 데이터를 나타낸다. 불리언 객체는 스위치, 누름 버튼, LED를 시뮬레이션 한다.1) 스위치 입력(컨트롤)2) LED (출력)④ 문자열 컨트롤과 인디케이터문자열 데이터 타입은 ASCII 문자의 시퀀스이다. 문자열 컨트롤을 사용하여 암호 또는 사용자 이름과 같은 사용자가 입력하는 텍스트를 받는다.1) 문자열 컨트롤2) 문자열 인디케이터⑤ 컨트롤 팔레트컨트롤 팔레트는 프런트패널을 만들 때 사용하는 컨트롤과 인디케이터를 포함한다. 프런트패널 창에서 보기 → 컨트롤 팔레트를 선택하거나 프런트패널 창에서 왼쪽 마우스를 클릭하면 아래 그림과 같은 컨트롤 팔레트 창이 생성된다.(2) 블록 다이어그램프런트 패널에 구성된 객체들은 그래픽의 함수형태로 블록다이어그램이라는 창에 같이 포함된다. 이와 같은 객체들은 터미널, SubVI, 함수, 상수, 구조 와이어 등이 포함된다.Labview는 사용자가 객체를 블록 다이어그램에 놓을 때 이를 자동으로 와이어 링(객체간의 데이터이동을 위해 서로 간에 와이어 tool로 연결시키는 것)한다. 객체 간에 와이어 링 중에 가장 일치하는 객체에 연결시키고, 일치하지 않는 터미널을 연결되지 않은 상태로 둔다. 이로 인해 텍스트 기반 프로그래밍 언어에서 절단오차나 오버플로, 기타 많은 종류의 에러를 미리 방지해 줌으로써 보다 편리하고 안정된 프로그래밍 환경을 제공한다.①함수팔레트함수 팔레트는 블록다이어그램을 생성하기 위한 VI, 함수, 상수가 포함되어 있다.② 터미널프런트 패널 객체는 블록 다이어그램에서 터미널로 나타난다. 터미널은 프런트패널과 블록 다이어그램 사이에 정보를 교환하는 통로다.프런트패널 컨트롤로 입력하는 데이터는 컨트롤 터미널을 통해 블록다이어그램으로 들어간다. 그러면 이 데이터가 함수로 들어가고, 함수가 내부 계산 을 완료하면 새로운 데이터 값이 만들어 진다 . 데이터 값은 인디케이터의 터미널로 흘러가서, 프런트패널의 인디케이터를 업데이트한다.③노드노드는 입력 및 출력을 가지며 VI가 실행될 때 연산을 수행하는 블록 다이어그램의 객체이다. 노드는 텍스트 기반 프로그래밍 언어에서 명령문, 연산자, 함수 및 서브루틴과 유사하다.LabVIEW 는 다음과 같은 타입 의 노드를 가진다1) 함수 - 연산자, 함수 또는 명령문과 비교할만한 내장된 실행 원소2) SubVI - 서브루틴과 비슷한 다른 VI 의 블록다이어그램에서 사용되는 VI3) 익스프레스 VI - 일반적인 측정 작업을 수행하도록 디자인된 subVI 이다. 설정 대화 상자를 이용하여 익스프레스 VI를 설정할 수 있다.4) 구조 - For 루프, While 루프, 케이스 구조, 플랫 시퀀스 구조와 다층 시퀀스 구조, Timed 구조, 이벤트 구조와 같이 실행을 컨트롤하는 원소④와이어와이어를 통해 블록다이어그램 객체 간에 데이터를 전달한다. 함수에 컨트롤과 인디케이터의 터미널을 연결한다. 각 와이어는 단일 데이터 소스를 갖는 반면, 데이터를 읽는 많은 VI 와 함수에 연결할 수 있다. 와이어는 데이터 타입에 따라서 색상, 스타일, 두께가 다르다.2. Data Acquisition (DAQ) 란?DAQ는 Data Acquisition의 약자, DAQ하드웨어를 이용한 아날로그 입력이나 아날로그 출력, 디지털 입출력과 카운터/타이머 측정을 총칭하여 말한다.1. DAQ System의 구성a. 센서센서(Sensor 또는 Transducer)는 온도나 압력, 진동과 같은 물리적인 신호를 측정 가능한 전기적인 신호, 즉 전압과 전류로 바꾸어주는 하드웨어입니다.b. 시그널 컨디셔닝(Signal Conditioning)일반적으로 센서에서 출력되는 전압이나 전류는 진폭(Amplitude)이 매우 낮거나 노이즈가 심하여 바로 측정하기 힘든 상태입니다. 그러므로 센서의 출력 전압을 증폭해주거나 노이즈 필터링을 취해줘서 측정하기 좋은 신호로 바꾸어줘야 합니다. 이러한 용도의 하드웨어를 시그널 컨디셔닝 모듈이라고 부릅니다. 또한 대부분의 센서는 작동전원이 필요하며, 절연(Isolation) 등도 필요하므로 시그널 컨디셔닝 모듈은 센서전원공급과 Isoation의 역할도 수행합니다. 그리고 DAQ 측정은 전압측정이므로 전류신호를 전압신호로 바꾸어주는 것도 시그널 컨디셔닝에 속합니다.

공학/기술| 2012.11.09| 5페이지| 1,000원| 조회(256)

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기계공학기초실험 연삭

REPORT(기계공학기초실험 예비레포트)과목:기계공학기초실험2학과:기계공학부교수님:학번:이름:제출일:1. 연삭의 정의숫돌을 고속으로 회전시켜 피절삭물 표면을 미세한 가루로 제거하는 정밀 마무리법을 말한다. 마무리 면의 거칠기는 보통, 최대 높이 3㎛정도 이하이지만 입도가 미세한 숫돌을 사용하면 최대 높이 0.1~0.3㎛의 경면 마무리를 할 수 있다. 인쇄용 롤에서는 동도금면을 연삭, 가공하여 경면 마무리를 한다.연삭가공은 연마입자를 고정하여 만든 연삭숫돌(grinding wheel 연삭 휠)을 이용하여 공작물을 가공하는 공정을 일컫는다. 연마가공은 우리 인류가 활용했던 가공공정 중 가장 오래된 것 중의 하나이다. 연삭공정은 현재 산업화된 국가에서 기계가공 비용의 20~25%를 차지하고 있을 정도로 중요한 역할을 하고 있다. 절삭가공에 사용되는 모든 공구들뿐만 아니라, 모든 기계제품에 들어가는 베어링 역시 연삭에 의하여 생산된다. 정밀전자제품 또한 예외가 아니어서 컴퓨터의 하드 디스크 드라이브 등은 연삭가공을 거치지 않고는 생산이 불가능하다.2. 연삭의 종류연삭작업은 공작물의 형성과 연삭기의 구조에 따라 평면연삭과 원통연삭으로 분류되고, 평면연삭은 수평형 평면연삭, 수직형 평면연삭으로 그리고 원통연삭은 바깥지름연삭, 안지름연삭으로 분류된다.①수평형 평면연삭연삭 휠을 고정하여 회전하는 스핀들이 수평축을 가지고 평면을 연삭하는 작업이다. 공작물은 작업대 위에 고정되어 좌우로 왕복운동을 한다. 이때 공작물이 좌우로 왕복운동을 하면서 매 행정시마다 연삭 깊이는 고정시키고 왕복운동에 수직한 방향으로 이송을 주어 평면을 연삭하는 방식으르 ‘트래버스 연삭’이라하고, 왕복운동에 수직한 방향의 이송 없이 깊이 방향으로만 이송을 주어 연삭하는 방식을 ‘플런지 연삭’이라고 한다.②수직형 평면연삭연삭휠을 고정하는 스핀들이 수직축을 가지고 평면을 연삭하는 방식으로 보통 컵(cup)형 연삭휠을 사용하여 넓은 평면을 가공한다. 이때 공작물을 고정한 테이블은 왕복운동하며, 로터리 테이블을 이용하여 회전운동을 하기도 한다.③원통바깥지름 연삭원통바깥지름 연삭작업은 공작물을 저속으로 회전시키고 연삭휠을 같은 방향으로 회전시켜 원통형의 가공표면을 얻어내는 작업니다. 공작물을 고정하는 테이블은 좌우로 이송할 수 있게 되어 있고 연삭 휠을 고정한 헤드가 연삭깊이 방향으로 이송할 수 있게 되어 있어 트래버스 연삭과 플런지 연삭을 수행할 수 있다.④원통안지름 연삭원통안지름연삭작업은 공작물을 저속으로 회전시키고 작은 안지름 연삭휠을 공작물에 내접시켜 고속으로 회전시킴으로써 원통형의 내면을 얻어내는 작업이다. 안지름연삭작업 역시 트래버스연삭과 플런지연삭을 수행한다.⑤ 센터리스연삭작업센터리스 연삭기는 원통형 공작물을 회전하는 조정휠과 연삭휠 사이에 위치시킨 지지대에 지지하여 공작물의 회전과 이송을 조정휠의 회전으로 조정하면서 공작물 바깥지름을 연삭하는 기계이다. 원통연삭의 일종이지만 공작물에 센터구멍을 뚫을 필요가 없고 공작물 자동공급장치를 붙여서 자동화하는 것이 용이하여 양산에 적용하고 있다. 각종의 핀, 중공 원통, 단붙이부품, 그 외 센터 또는 척으로 지지하는 것이 어려운 공작물에 대한 원통연삭을 한다.3. 연삭 휠의 종류연삭 휠은 사용된 연마입자에 따라 크게 재래식 연삭 휠과 초연마재 연삭 휠로 대별된다. 재래식 연삭 휠은 산화알루미늄과 탄화규소를 연마입자로 사용한 것으로서 연삭작업이 기계회된 초기부터 사용되었던 것이고, 초연마재 연삭휠은 1950년대에 인공적으로 개발된 다이아몬드와 CBN(cubic boron nitride)을 연마입자로 사용하여 숫돌의 성능을 향상시킨 것이다. 재래식 연삭숫돌은 숫돌 전체를 연마입자로 만드는 반면 초연마재 연삭숫돌은 몸체(shank) 부분을 알루미늄이나 강과 같은 금속으로 제작하고 연삭날 부분만 초연마재 입자를 사용하여 제작한다.4. 연삭 휠의 구성요소

공학/기술| 2012.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(178)

기초실험, 연삭, 연삭의 종류, 연삭의 정의

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