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Theory

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부유체 위의 크레인 제어기 설계 - 1. 궤환선형화기법 2010. 2. 23. 20:36 궤환선형화 기법을 이용한 제어기 설계 ! 이 전에 구축했던 부유체 위의 크레인의 동역학[[프로젝트/ControlTheory] - 부유체 위의 크레인 동역학]에서 라그랑지 방정식 부분 에서 힘에 관해 식을 다시 변경하고 이렇게 적어볼 수 있을 겁니다. 여기서 입니다. 그 식을 다시 적으면 으로 표현할 수 있는데요. 여기서 e는 오차입니다. 그러면 이렇게 오차에 대한 선형시스템을 구축할 수 있는데요. 이제 위 시스템을 안정화 할 수 있는 a, b, c, d를 구성하면 됩니다. 실제 크레인의 정확한 제원을 몰라서 그냥 임의로 설정했습니다. 제가 이전글[[프로젝트/ControlTheory] - 부유체 위의 크레인 동역학 - 2. 절대좌표계에서 상태를 설정]에서 말했듯이, 트롤리의 절대좌표계에서의 수평위치를 기준..
부유체 위의 크레인 동역학 - 2. 절대좌표계에서 상태를 설정 2010. 2. 23. 15:28 이전에 비록 몇몇 가정으로 간략화 된 형태이긴 했지만, 부유체 위의 크레인의 동역학 모델을 구축했었습니다. [프로젝트/ControlTheory] - 부유체 위의 크레인 동역학 그런데. 당시 위 그림에서 상태를 y, theta를 잡았었습니다. 문제는 y를 상태로 보는 것이 타당한가 입니다. 컨테이너 박스를 잡고 내리는 과정에서 생각한다면, 수평방향의 성분 y_t를 상태로 보는 것이 더 타당해보입니다. 그 수평방향의 위치를 정확히 잡기위해 트롤리(y)는 계속 움직이겠지요. 그래서 다시 절대좌표계에서의 상태로 동역학을 변환시킬 필요가 있습니다. 수평성분(y_t), 수직성분(z_t)과 y, alpha, h와의 관계가 위에 나타나 있습니다. 이 식을 이전 글 [프로젝트/ControlTheory] - 부유체 위의 ..
부유체 위의 크레인 동역학 2010. 2. 22. 03:48 배와 같은 부유체 위에 설치된 크레인의 제어기를 설계하기 위한 전단계로 좀 더 간략화된 동역학을 유도해보고자 합니다. 먼저 위 그림과 같은 부유체가 있고, 그 위에 크레인이 있다고 가정합니다. 모든 것을 고려한 동역학을 유도하기 전에 좀 더 간단히 유도해서 제어기의 설계가능성을 확인해보고자 하니 몇몇 가정이 필요합니다. 먼저, 스프레더(컨테이너박스를 집는 장치)는 트롤리(스프레더를 이송시키는 장치)의 진행방향으로 추가 제어력을 가집니다. 이는 스프레더를 좀 더 잘 제어하기 위한 장치입니다. 부유체는 그림상에서 i축 중심의 회전만 고려합니다. 트롤리와 스프레더를 연결하는 와이어의 길이변화는 고려하지 않습니다. 스프레더와 트롤리는 질점으로 생각하고, 마찰은 고려하지 않습니다. 먼저 트롤리와 스프레더의 위치벡..
[회로이론] RC 회로 2010. 1. 5. 16:01 본 자료는 국립 창원대학교 메카트로닉스 공학부 학생을 대상으로 한 회로이론 수업 자료입니다. 본 자료는 수업의 교재인 회로이론 제7판 (Thomas L. Floyd 지음, 이응혁 외 번역, ITC)의 내용을 재구성한 것으로 수업보조 자료 이외의 목적이 없음을 알립니다. RC 회로의 정현파 응답 직렬로 연결된 RC회로에 전압을 정현파로 인가하면, 저항의 전압 Vr이 전원전압 Vs 보다 앞서서 나타나고, 캐패시터의 전압 Vc은 전원전압 Vs보다 뒤져서 나타나는 현상을 관찰할 수 있습니다. 또한, 전류가 Vs보다 앞서서 나타나는 현상도 관찰할 수 있는데요. 이런 위상차이를 고찰해 보도록 하겠습니다. 먼저 임피던스(Impedance)라는 용어부터 정의해야겠네요. 임피던스는 저항과 용량성 리액터스로 구성되며 정현..
밸런싱 로봇의 동역학 유도 2010. 1. 3. 05:16 2010년 1월 24일을 기준으로 사소한 오타와 잘못된 식을 다시 정리했습니다. 혹시 이전에 이 글을 읽으셨던 분들이라면 다시 확인하시길 바랍니다. 이번에 크리스마스때 태국에서 개최되는 학회를 다녀왔는데요. 비행시간이 6시간인데 갈때 너무 지루하더군요. 잠도 오질 않고... 그래서 이전에 밸런싱로봇([공학기초/Robot] - Balancing Robot 밸런싱 로봇) 동역학이 엉망으로 정리된듯해서 그걸 다시 정리해서 올려야겠다고 생각하고 정리했습니다. 비행기 안에서 주는거 다 받아 먹으면서 정리했더니 대략 한 3시간 정도 걸렸네요. 뭐 그래도 지루하지 않은 비행이었습니다^^. 이번엔 저도 이걸 다시 만들어야겠다는 생각을 해서 제가 만들어 가는 과정을 당연히 정리하는 과정에서 예상 기구부를 생각하고 위와 ..
[회로이론] 캐패시터 2010. 1. 3. 02:32 본 자료는 국립 창원대학교 메카트로닉스 공학부 학생을 대상으로 한 회로이론 수업 자료입니다. 본 자료는 수업의 교재인 회로이론 제7판 (Thomas L. Floyd 지음, 이응혁 외 번역, ITC)의 내용을 재구성한 것으로 수업보조 자료 이외의 목적이 없음을 알립니다. 캐패시터 캐패시터는 도체판 사이에 유전체가 있어 전하를 저장할 수 있습니다. 즉, 충전과 방전이 가능하지요. 기호로 를 사용합니다. 캐패시터는 패럿(F)을 단위로 사용하는데, 1F은 1C의 전하가 1V의 전압으로 도체판 양단에 저장되는 캐패시턴스의 크기입니다. 여기서 캐패시턴스라고 하는 것은 캐패시터가 도체판 양단에 저장할 수 있는 단위 전압당 전하의 양을 이야기합니다. 직렬 캐패시터 캐패시터를 직렬로 연결하는 경우 각 캐패시터는 동일한 ..
[회로이론] 교류전압과 전류 2010. 1. 1. 19:41 본 자료는 국립 창원대학교 메카트로닉스 공학부 학생을 대상으로 한 회로이론 수업 자료입니다. 본 자료는 수업의 교재인 회로이론 제7판 (Thomas L. Floyd 지음, 이응혁 외 번역, ITC) 의 내용을 재구성한 것으로 수업보조 자료 이외의 목적이 없음을 알립니다. 이번에는 교류에 대해 간단히 확인해 보겠습니다. 위 그림과 같은 모양의 함수를 정현파라고 합니다. 흔히 우리가 sin이나 cos으로 많이들 이야기 하지요^^ 그림에 표시된대로 양의최대값과 음의최대값은 쉽게 찾을 수 있겠지요... 같은 모양이 반복되는 정현파에서 그 한 파형의 시간축에서의 길이를 주기라고 합니다. 정현파는 양의 영역과 음의영역이 있기 때문에 양의 영역일때의 전류방향과 음의 영역일때의 전류의 방향이 다릅니다. 그리고 주파수는..
[회로이론] 직병렬회로 2009. 12. 30. 01:47 본 자료는 국립 창원대학교 메카트로닉스 공학부 학생을 대상으로 한 회로이론 수업 자료입니다. 본 자료는 수업의 교재인 회로이론 제7판(Thomas L. Floyd 지음, 이응혁 외 번역, ITC)의 내용을 재구성한 것으로 수업보조 자료 이외의 목적이 없음을 알립니다. 저항의 직병렬회로 제목에서 말하는 것처럼 뭐 대단한것은 없습니다. 그냥. 저항을 직렬과 병렬로 혼합해서 구성했다는 것이죠^^ 그럼 R2와 R3는 병렬이니까 전체 합성할 수 있고 다시 그 결과와 R1을 합성하면 전체 저항은 도출가능해집니다. 휘트스톤브릿지 회로 위 그림처럼 구성되는 회로를 휘트스톤브릿지 회로라고 합니다. 이때이렇게 생각해볼 수 있을 것이고 평형상태라고 흔히 말하는 Vout이 0인 상황에서는 서로마주보는 저항들에 대한 비례식의 ..
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