MF임의 정보세상

1. 자동제어계의 요소와 구성

1. 자동제어 장치의 분류

∙제어량의 성질에 따른 분류

∙조절부 동작에 의한 분류

∙제어목적에 따른 분류

2. 피이드백 제어계의 특징

∙정확성 증가

∙계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도 감소

∙비선형성과 왜형에 대한의과의 감소

∙감대폭 증가

∙발진을 일으키고 불안정한 상태로 되어가는 경향성

∙반드시 입력과 출력을 비교하는 장치가 있어야 한다.

2.라플라스 변환

3. 라플라스 변환

정의 :

를 라플라스 변환하면 가 된다. 다음표와 같다.

4. 라플라스의 성질

3.전달함수

5. 정의 : 모든 초기값을 0 으로 했을 경우 입력에 대한 출력의 비

6. 제어요소

7. 물리계와 대응관계

4. 블록선도와 신호흐름선도

8. 블록선도

∙공식

∙경로 : 입력에서 출력으로 가는 도중에 있는 각소자의 곱

∙폐로 : 입력으로 되돌아 오는 도중에 있는 각소자의 곱

9. 신호흐름선도

∙정의 : 제어계의 특성을 블록선도 대신 신호의 흠름의 방향을 전달과정으로 표시

∙공식

5. 자동제어계의 과도 응답

10. 시간응답 특성

① 오버슈트 : 과도상태중 계단입력을 초과하여 나타나는 출력의 최대 편차량

② 지연시간(시간늦음) : 정상값의 50% 에 도달하는 시간

③ 상승시간 : 정상값의 10～90%에 도달하는 시간

④ 정정시간 : 응답의 최종값의 허용 범위가 5～10% 내에 안정되기 까지 요하는 시간

⑤ 감쇠비

⑥ 과도현상은 시정수가 클수록 오래 지속된다.

11. 특성 방정식 : 폐루프 전달함수의 분모를 0 으로 놓은 식, 이때 의 근을 특성근이라 한다.

12. 임펄스 응답

입력과 출력을 알면 임펄스 응답을 알 수 있다.

13. 인디셜 응답

단위 계산 입력 신호에 대한 과도 응답

14. 1차 제어계의 과도 응답

,

15. 2차 제어계의 전달함수

특성 방정식 : ( :제동비, 감쇠계수 : 고유주파수)

근 :

① 경우 : 부족제동

② 경우 : 임계제동

③ 경우 : 과제동

④ 경우 : 무제동

6. 편차와 감도

16. 정상편차

∙정상위치편차 : 입력이 단위 계산 함수 일 때 편차

위치편차 상수 0 형(단위계단함수에서 생김)

∙정상속도편차 : 입력이 단위 램프 함수

속도편차상수 1형 (단위램프함수에서 생김)

∙정상 가속도 편차

가속도 편차 2형 (포물선 함수에서 생김)

17. 감도

계의 전달함수의 한 파라미터가 지정값에서 벗어났을 때의 전달함수가 지정값에서 벗어난 양의 크기

7.주파수 응답

18. 주파수 응답에 필요한 입력

∙정현파 입력

19. 벡터궤적

가 까지 변화하였을 때의 의 크기와 위상각의 변화를 극좌표에 그린 것으로 이 궤적을 나이퀘스트 선도라 한다.

20. 보드 선도

∙이득선도 : 횡축에 주파수와 종축에 이득값(데시벨)으로 그린 그림

∙위상선도 : 횡축에 주파수와 종축에 위상값(。)로 그린 그림

∙

21.

8.제어계의 안정도

22. 루소 안정도 판별법

∙제어계의 안정조건 : 특성방정식의 근이 모두 s 평면의 좌반부에 있어야 한다.

∙조건 :① 모든 계수의 부호가 동일 할 것.

② 계수중 어느하나라도 0 아닐 것.

③ 루스 열수의 제1열의 부하가 같을 것.

23. 홀비쯔 판별법 : 특성방정식의 계수로서 만들어진 행렬식에 의해 판별하는 방법

24. 나이퀴스트 판별법 :

∙계의 주파수 응답에 관한 정보를 준다

∙계의 안정을 개선하는 방법에 대한 정보를 준다.

∙안정성을 판별하는 동시에 안정도를 지시해 준다.

∙안정조건

반시계 방향에서는 안쪽에 (-1, 0)이 있으면 불안정

시계 방향에서는 안쪽에 (-1, 0)이 있으면 불안정

25. 이득여유

∙이득여유는 위상선도가 -180。축과 교차하는 점에 대응되는 이득의 크기 값이다.

∙이득여유

26. 나이퀴스트 선도에서 안정계에 요구되는 여유

∙이득여유

∙위상여유 。

27. 보드선도에서 안정계의 조건

∙위상여유

∙이득여유

∙위상 교점 주파수 이득 교점 주파수

28. 루소-훌비쯔 표를 작성할 때 제1열 요소의 부호 변환을 무엇을 의미는 s 평명의 우반면에 존재하는 근의 수를 의미한다.

29. 특성방정식의 근이 좌반부 즉, 음의 반평면에 있으면 안정한다.

30. 보상법

∙위치제어계의 종속 보상법중 진상요소의 주된 사용 목적은 속응성을 개선하는 것이다.

∙진상 보상기는 과도응답의 속도를 보상한다.

∙위상여유가 증가하고, 공진첨두값이 감소한다.

9. 근궤적법

31. 정의 : 개루프 전달함수의 이득정수 K를 까지 변화를 시킬 때의 특성근 즉, 폐루프의 전달함수의 극의 이동궤선을 말함.

32. 작도법

∙극점에서 출발하여 원점에서 끝남.

∙근궤적은 의 극에서 출발하여 0 점에서 끝나므로 근궤적의 갯수는 와 중 큰 것과 일치한다. 또한 근궤적의 갯수는 특성방정식의 차수와 같다.

∙근궤적의 수 : 근 궤적의 수 ( )는 극점의 수( )와 영점의 ( )에서

이면

이면

∙근궤적의 대칭성 : 특성 방정식의 근이 실근 또는 공액복소근을 가지므로 근궤적은 실수축에 대하여 대칭이다.

∙근궤적의 점근선 : 큰 에 대하여 근궤적은 점근선을 가진다.

∙점근선의 교차점 : 점근선은 실수 축상에만 교차하고 그 수는 이다.

33. 근궤적상의 임의의 점의 K의 계산

34. 폐루프의 전달함수

35. 점근선의 교차점

36. 이득여유

10. 상태 방정식

37. 전이행렬

∙ 이며 전이 행렬은 다음과 같은 성질을 갖는다.

① ( 는 단위행렬)

②

③ (모든값에 대하여)

④ 여기서, 는 정수

38. 차 선형 시불변 시스템의 상태 방정식은 일 때 제어계의 특성방정식은 이다.

39. 변환법

∙라플라스 변환 함수의 대신 를 대입하여야 한다.

∙ 평명의 허축은 평면상에서는 원점을 중심으로 하는 반경 1인 원에 사상

∙ 평면의 우반평면은 평면상에서는 이원의 외부에 사상

∙ 평면의 좌반평면은 평면상에서는 이원의 내부에 사상

11.제어기기

40. 변환요소

41. 서보모터

∙원칙적으로 정역이 가능하여야 한다.

∙저속이며 거침없는 운전이 가능하여야 한다.

∙기계적 응답이 우수하여 속응성이 좋아야 한다.

∙급감속, 급가속이 용이한 것이어야 한다.

∙시정수가 작아야 하며, 기동토크가 커야한다.

42. 서미스터 : 감열저항체 소자로서 온도 상승에 따라 저항이 감소하는 특성을 가지며, 구성은 니켈, 망간, 코발트 등의 산화물을 혼합한 것이다. 주로 온도 보상용으로 사용된다.

43. 제너 다이오드 : 제너 다이오드는 정전압 소자로 만든 PN 접합 다이오드로서 정전압 다이오드라고 하며 전압의 범위는 약 3[V]～150[V]정도 까지 다양한 종류가 있다. 전압의 안전을 위해 사용한다.

44. 터널다이오드 : 증폭작용, 발진작용, 개폐작용

45. 실리콘 정류 제어소자

∙PNPN 구조

∙게이트 전류에 의하여 방전 개시 전압을 제어할 수 있다.

∙특성 곡선에 부저항 부분이 있다.

46. 제어계에 가장 많이 이용되는 전자 요소는 증폭기 이다.