목차 일부
제1장 자동제어의 개념
1.1 제어시스템(Control Systems) ... 17
1.2 개루프 제어시스템(Open-loop Control Systems) ... 18
1.3 폐루프 제어시스템(Closed-loop Control Systems) 또는 되먹임 제어시스템(Feed back Control Systems) ... 19
1.4...
더보기
목차 전체
제1장 자동제어의 개념
1.1 제어시스템(Control Systems) ... 17
1.2 개루프 제어시스템(Open-loop Control Systems) ... 18
1.3 폐루프 제어시스템(Closed-loop Control Systems) 또는 되먹임 제어시스템(Feed back Control Systems) ... 19
1.4 제어의 목표(The Aim of Control) 및 제어법칙(Control Law) ... 20
1.5 제어시스템의 분류 ... 23
1.6 제어시스템의 예 ... 25
1.7 제어시스템의 설계절차 ... 33
1.8 제어시스템 해석 및 설계 꾸러미 ... 35
연습문제 ... 37
제2장 CEMTool의 기초 사용법
2.1 CEMTool의 개요 ... 39
2.2 CEMTool의 설치 및 실행 ... 40
2.2.1 CEMTool의 설치 ... 40
2.2.2 CEMTool의 시작과 종료 ... 43
2.3 CEMTool의 작업환경 ... 46
2.3.1 CEMTool의 메뉴구성 ... 46
2.3.2 CEMTool의 툴바구성 ... 46
2.3.3 CEM 모드 & M 모드 전환 ... 49
2.3.4 CEMTool 정보창 ... 50
2.3.5 CEMTool에서 사용되는 파일종류 ... 53
2.3.6 CEMTool 환경설정 ... 55
2.3.7 CEMTool 작업폴더 설정 ... 59
2.3.8 CEMTool Path 설정 ... 60
2.3.9 CEMTool Toolbox 설치 ... 62
2.3.10 CEMTool의 도움말 보기 ... 62
2.3.11 CEMTool Live Updater ... 63
2.4 알아두면 편리한 작업 명령어들 ... 63
2.4.1 Clipboard 기능 ... 63
2.4.2 함수 정보 보기(view/what/where) ... 65
2.4.3 자동 변수 할당 기능(ans) ... 66
2.4.4 작업디렉토리와 관련된 명령어(pwd, dir, cd) ... 66
2.4.5 명령어창에서 자주 사용되는 기능키들 ... 67
2.5 명령어창 화면 저장 ... 67
2.5.1 화면 갈무리(LOG 파일) ... 67
2.5.2 저장된 LOG 파일 불러오기 ... 69
2.6 벡터와 행렬의 표현 및 계산 ... 69
2.6.1 벡터의 입력 ... 69
2.6.2 등간격 벡터 만들기 ... 71
2.6.3 행렬의 입력 ... 71
2.6.4 행렬의 출력 ... 72
2.6.5 벡터나 행렬을 만드는 function들 ... 74
2.7 행렬의 계산에 사용되는 연산자들 ... 75
2.7.1 수식 연산자 ... 75
2.7.2 논리 관계 연산자 ... 76
2.8 행렬과 함수를 이용한 다항식의 표현 및 계산 ... 77
2.8.1 다항식의 표현 및 계산 ... 77
2.8.2 부분 분수 전개 및 전개된 부분 분수를 통합하기 ... 80
2.9 그래프 그리기 개요 ... 80
2.9.1 2차원 그래프 ... 81
2.9.2 특수한 함수/loglog, semilogx, semilogy, polar ... 84
2.9.3 그래프선의 모양과 색 조작하기 ... 85
2.9.4 그래프 안에서 글자 다루기 ... 87
2.9.5 그래프에 표제 넣기 ... 89
2.10 실시간 시뮬레이션과 실험을 위한 그래프 ... 90
2.10.1 Online Plot ... 91
2.10.2 Online Flow1Plot ... 91
2.10.3 Online Flow2plot ... 92
2.10.4 사용예제 ... 93
2.11 CEMTool 프로그램의 작성과 실행 ... 94
2.11.1 프로그램의 실행 ... 94
2.11.2 프로그램의 흐름을 제어하는 명령어들 ... 98
2.11.3 Function 문 ... 105
2.11.4 CEMTool 프로그램의 간단한 예(원 그리기) ... 109
2.11.5 함수 또는 미분방정식의 적분 ... 114
2.11.6 그밖의 기본적인 명령어들 ... 118
연습문제 ... 119
제3장 SIMTool의 기초 사용법
3.1 SIMTool의 개요 ... 131
3.2 SIMTool 설치 및 실행 ... 132
3.3 SIMTool 화면구성 ... 133
3.3.1 메뉴 ... 133
3.3.2 툴바(Tool Bar)/단축키 ... 135
3.3.3 블록 도구상자 ... 137
3.3.4 작업창 ... 139
3.3.5 블록모음창 ... 139
3.3.6 마우스 오른쪽 메뉴 ... 140
3.3.7 블록 색상 듀얼 모드 ... 141
3.4 도움말 보기 ... 142
3.4.1 블록 도움말 ... 142
3.4.2 SIMTool 도움말 ... 143
3.5 표준 블록 ... 144
3.5.1 입력블록 ... 145
3.5.2 출력블록 ... 146
3.5.3 연산 블록 ... 147
3.5.4 연속형 블록 ... 148
3.5.5 이산형블록 ... 149
3.5.6 비선형블록 ... 150
3.5.7 연결블록 ... 151
3.5.8 통신 블록 ... 152
3.6 파일관리 ... 153
3.6.1 새 파일 ... 153
3.6.2 파일 열기 ... 154
3.6.3 파일 저장 ... 154
3.6.4 모든 파일 저장 ... 155
3.6.5 파일 닫기 ... 155
3.6.6 다른이름으로 저장 ... 156
3.6.7 작업 디렉토리 ... 156
3.6.8 작업화면의 인쇄 ... 156
3.6.9 화면 저장 ... 157
3.7 블록 다루기 ... 158
3.7.1 블록 가져오기 및 없애기 ... 158
3.7.2 블록 이동 및 복제 ... 160
3.7.3 블록 회전 및 크기 조절 ... 162
3.8 선 다루기 ... 164
3.8.1 블록끼리 선 연결하기 ... 164
3.8.2 선에서 블록으로 연결하기 ... 166
3.8.3 선 이동 및 지우기 ... 169
3.8.4 연결상태 표시 ... 169
3.9 글자 다루기 ... 173
3.9.1 블록 이름 편집 ... 173
3.9.2 주석 달기 ... 173
3.10 시뮬레이션 ... 175
3.10.1 블록 파라미터 설정 ... 175
3.10.2 시뮬레이션 실행 설정 ... 175
3.10.3 시뮬레이션 실행 ... 177
3.10.4 시뮬레이션 결과확인 ... 177
연습문제 ... 184
제4장 제어공학에서 알아야 할 수학
4.1 개요 ... 191
4.2 기본 수학 ... 192
4.3 복소변수와 복소함수 ... 193
4.3.1 복수변수 ... 193
4.3.2 복수함수의 표시방법 ... 194
4.4 라플라스 변환(Laplace Transformation) ... 194
4.4.1 라플라스 변환의 정의 ... 194
4.4.2 라플라스 변환에 관한 정리 ... 195
4.4.3 기본함수의 라플라스 변환(기본파형의 라플라스 변환) ... 204
4.5 역 라플라스 변환(Inverse Laplace Transform) ... 209
4.5.1 부분분수에 의한 역 라플라스 변환 ... 210
4.5.2 실수 단답인 경우의 역 라플라스 변환 ... 217
4.5.3 공액복소수근인 경우의 역 라플라스 변환 ... 218
4.5.4 중복근인 경우의 역 라플라스 변환 ... 220
4.6 벡터와 행렬의 연산 ... 222
4.6.1 행렬의 덧셈 ... 222
4.6.2 행렬의 상수곱 ... 223
4.6.3 행렬의 곱 ... 224
4.6.4 정방행렬에 관한 정의 ... 226
4.6.5 역행렬 ... 227
4.7 고유값과 고유벡터 ... 229
연습문제 ... 237
제5장 플랜트의 동적 모델과 시스템 모델링
5.1 서론 ... 241
5.2 전달함수(Transfer Function)와 시스템 ... 242
5.2.1 선형제어의 전달함수 ... 242
5.2.2 기본요소의 전달함수 ... 243
5.3 전기회로 시스템 모델식과 전달함수 ... 245
5.3.1 전기회로 시스템 ... 245
5.3.2 전기회로 시스템 전달함수 ... 246
5.4 직선운동 기계시스템 모델식과 전달함수 ... 250
5.4.1 직선운동 기계시스템 ... 250
5.4.2 직선운동 시스템 전달함수 ... 252
5.4.3 직선운동 기계시스템에서 전달함수 모델의 CEMTool 시뮬레이션 ... 253
5.5 회전운동 기계시스템 모델식과 전달함수 ... 254
5.5.1 회전운동 기계시스템 ... 254
5.5.2 회전운동 기계 시스템 전달함수 ... 256
5.5.3 회전운동 시스템의 CEMTool 적용 ... 257
5.6 기어를 통하여 연결된 회전운동 시스템 ... 257
5.7 DC 모터의 모델식과 전달함수 ... 260
5.7.1 DC모터의 모델식에 대한 CEMTool 시뮬레이션 ... 262
5.8 열 시스템의 모델식과 전달함수 ... 263
5.8.1 열 저항 ... 263
5.8.2 열 용량 ... 264
5.8.3 전기가열로 시스템의 모델식 ... 266
5.8.4 전기가열로 시스템의 모델식에 대한 CEMTool 적용 ... 269
5.9 블록그림(Block Diagram) ... 270
5.9.1 블록그림의 심볼 및 표시법 ... 270
5.9.2 블록그림의 등가변환(Block Diagram Manipulation) ... 272
5.9.3 블록그림에 대한 전달함수 계산법 ... 274
5.9.4 CEMTool로 전달함수를 구하는 방법 ... 275
5.10 신호흐름그림(Signal Flow Graphic) ... 285
5.10.1 신호흐름그림의 정의 및 용어 ... 286
5.10.2 신호흐름그림 그리기 ... 288
5.10.3 신호흐름그림에 대한 일반이득공식(메이슨 정리) ... 291
5.11 아날로그 컴퓨터(Analog Computer) ... 294
5.12 상태공간(State Space)과 상태방정식(State Equation) ... 299
5.12.1 상태방정식의 표준형 ... 300
5.12.2 상태방정식의 전달함수 유도법 ... 306
5.12.3 시스템의 제어가능성과 관측가능성 ... 308
5.12.4 전기회로 시스템 모델식의 상태공간 모델식 ... 311
5.12.5 직선운동 시스템 모델식의 상태공간 모델식 ... 313
연습문제 ... 315
제6장 제어시스템의 시간영역 해석과 안정성
6.1 서론 ... 323
6.2 제어시스템의 시간응답(Time Response of Control System) ... 323
6.2.1 과도응답(Transient Response)과 정상상태응답(Steady State Response) ... 323
6.2.2 1차 시스템의 응답 ... 325
6.2.3 1차 시스템의 CEMTool을 이용한 응답 ... 329
6.2.4 2차 시스템의 응답 ... 330
6.3 표준 2차 시스템의 평가 척도 ... 336
6.4 정상상태 오차 및 외란입력과 시스템 타입 ... 341
6.4.1 CEMTool을 이용한 정상상태 오차 ... 345
6.5 외란입력에 대한 시스템의 형(System Type) ... 347
6.6 감도 ... 347
6.7 s 평면에서의 근의 위치와 응답 ... 351
6.7.1 극점과 영점의 첨가 및 이동에 의한 응답의 영향 ... 354
6.8 시간영역에서의 제어시스템의 안정도 ... 358
6.8.1 Routh-Hurwitz 안정도 판별법 ... 359
연습문제 ... 363
제7장 근궤적과 극점 및 영점
7.1 서론 ... 369
7.2 근궤적의 기본 개념 ... 370
7.3 근궤적의 그림 그리는 방법 ... 372
7.4 극점(Pole)과 영점(Zero)의 첨가에 의한 안정성 ... 391
7.4.1 극점(Pole)의 첨가에 의한 안정성 ... 391
7.4.2 영점(Zero)의 첨가에 의한 안정성 ... 393
7.4.3 극점과 영점의 이동에 대한 영향 ... 395
연습문제 ... 397
제8장 주파수 영역 해석
8.1 서론 ... 401
8.2 주파수응답과 성능지표 ... 402
8.3 Nyquist 그림 ... 405
8.3.1 벡터궤적(Vector Locus) 되먹임법 ... 405
8.3.2 Nyquist 안정도 판별법(Nyquist Stability Criterion) ... 411
8.4 Bode 그림 ... 417
8.4.1 Bode 그림을 그리는 방법 ... 418
8.5 Nichols 그림 ... 429
8.5.1 되먹임 주파수응답과 G 평면에서의 M, N 그림 ... 429
8.5.2 이득-위상 평면에서의 M, N 그림과 Nichols 차트 ... 431
8.6 주파수 응답에서의 안정도 판별법 ... 438
8.6.1 Nyquist에서의 안정도 판별법 ... 438
8.6.2 Bode 그림에서의 안정도 판별법 ... 444
8.6.3 이득-위상 그림에서의 안정도 팿
더보기 닫기