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[기계공학]모터제어 실험 결과레포트2025.01.171. DC 모터 모델링 검증 실험 DC 모터 모델링 검증 실험에서는 관성모멘트를 구하는 공식과 Block Diagram을 그리는 방식을 알 수 있었습니다. 또한, 이상적인 값과 측정된 값을 완전히 동일하게 만들 수 없는 이유는 실험장치의 측정오류, 많은 변수들, 역기전력 등의 요소들이 작용하기 때문입니다. 2. DC 모터 속도 제어 실험 DC 모터 속도 제어 실험에서는 비례 제어 상수(k_p)의 값을 변화시키면서 나타나는 응답을 확인하였습니다. k_p의 값이 적당히 커지면 error값이 줄고 목표값에 이르는 시간이 감소하지만, 지나...2025.01.17
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[A+ 결과보고서] 압력제어 실험2025.01.231. 제어 시스템 제어 시스템은 조절부, 조작부, 검출부로 구성되며, 개루프 시스템과 폐루프 시스템으로 나뉜다. 개루프 시스템은 구조가 간단하지만 오차가 많이 발생하고 교정할 수 없는 반면, 폐루프 시스템은 정밀 제어에 사용되며 안정도와 감도에 큰 영향을 받지 않는다. 폐루프 시스템에는 On-Off 제어, PID 제어 등이 있다. 2. 밸브 밸브는 유압 발생부, 제어부, 작동부로 구성되며, 공압식 밸브와 전동식 밸브가 있다. 공압식 밸브는 제어 속도가 빠르고 안정성이 높으며, 전동식 밸브는 출력 조절이 용이하고 더 정확한 제어가 가...2025.01.23
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기계공학실험 제어실험 보고서2025.12.131. 개루프 제어(Open-loop Control System) 개루프 제어는 시스템의 제어입력이 출력과 독립적인 제어시스템으로, 구조가 간단하고 유지보수가 용이한 장점이 있다. 그러나 외란에 상당히 예민하여 오차 발생이 크고, 시스템의 안정도를 중요하게 고려하지 않아도 되는 특징을 가진다. 본 실험에서는 다양한 gain을 사용하여 step function의 개루프 응답을 분석하고, 원하는 pitch angle을 만족하는 입력값을 결정하는 과정을 수행한다. 2. 폐루프 제어(Closed-loop Control System) 폐루프 ...2025.12.13
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공정제어실습 PCT-M1 PID 제어기 설계 및 성능 평가2025.12.161. PID 제어기 설계 PCT-M1 유량 제어 시스템에서 PID 제어기를 설계하고 튜닝하는 과정을 다룬다. FOPDT 모델을 기반으로 P, I, D 값을 계산하여 시스템에 적용하였다. 초기 계산값 P=1.28×0.45, I=1/210.130, D=0에서 불안정한 응답이 발생하여 수동 조정을 통해 P=1, I=0.3, D=0으로 최적화하였다. 2. FOPDT 모델링 1차 지연 플러스 데드타임(First Order Plus Dead Time) 모델을 이용하여 PCT-M1 시스템의 동적 특성을 분석하였다. Manual Control 측...2025.12.16
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공정제어실습 PCT-100 PID 제어 실험2025.12.161. 개방 루프 제어 시스템 개방 루프 제어 시스템은 출력의 변동을 보상할 수 있는 피드백 메커니즘이 없는 제어 방식이다. 오류 감지를 위한 피드백을 사용하지 않으므로 정확한 제어가 불가능한 경우가 있으나, 구현 비용이 저렴하고 많은 경우에 만족스러운 결과를 제공한다. 예를 들어 모터 속도가 부하 증가로 인해 떨어져도 자동으로 보상할 수 있는 방법이 없다. 2. 폐쇄 루프 제어 시스템 폐쇄 루프 제어 시스템은 출력에서 입력으로의 피드백을 사용하여 부하 및 오류 소스의 변동을 보상한다. 출력값을 측정하여 설정값과 비교하고, 편차의 크...2025.12.16
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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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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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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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비례제어, 미분제어, 적분제어를 이용한 모터 제어 시스템2025.12.181. 비례제어 (Proportional Control) 비례제어기의 비례 게인(Kp)을 증가시키면 시스템의 출력이 증가하여 목표지점에 도달할 수 있게 된다. 기계가 원하는 위치까지 이동하지 못할 때 비례 게인을 증가시켜 출력을 높인다. 그러나 비례 게인의 증가는 오버슛과 진동을 발생시키는 단점이 있어 시스템의 안정성을 저하시킨다. 2. 미분제어 (Derivative Control) 미분 제어 게인은 비례 게인으로 인해 발생한 진동과 오버슛을 감소시키는 역할을 한다. 브레이크와 같은 작용으로 시스템의 응답을 제어하여 안정성을 향상시킨...2025.12.18
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