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[] Windows 애니메이션으로 배우는 MATLAB 메카트로닉스 제어공학 회답(권성하, 박승엽, 박승규 저자-아진) 내용보기

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[] Windows 애니메이션으로 배우는 MATLAB 메카트로닉스 제어공학 회답(권성하, 박승엽, 박승규 저자-아진) 입니다. 제 2장부터 9장까지의 연습문제 풀이 입니다.

제２장　연습문제회답

２－１　운동방정식은 다음과 같이 주어진다.

(a)

(b)



２－２　키르히호프 제2법칙에 의해 다음식이 구해진다.

(a)

(b)

２－３　2진1비트의 반감산회로의 진리치표와 논리회로는 그림
2-3과 같다.

　　　　진리치표

Ｃi Ｄi Ｓi Ｂi 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0

반감산회로

　　　　　　　그림
2-3　반감산회로

２－４　10진 → 2진 → 16진 변환은 다음과 같다.

　　　　30 → 1 1110 → 1 E

　　　　85 → 101 0101 → 5 5

　　　　112 → 111 0000 → 7 0

２－５　음의10진수→ 2의 보진 → 대응하는 16진 변환은 다음과 같다.

　　　　 30 → 1110 0010 → E 2

　　　　 85 → 1010 1011 → A B

　　　　 112 → 1001 0000 → 9 0

２－６　회답 프로그램의 예는 부록CD 폴더 p
2-6.c에 들어있다.

２－７　dSPACE의 모델프로그램은 chp2_dSPACE폴더 Prob2_7.m 에 들어있다.

２－８　dSPACE 의 모델프로그램은 chp2_dSPACE폴더 Prob2_8.mdl 에 들어있다.
제３장　연습문제회답

３－１　흡인력은 다음과 같다.

[N]

또, 운동방정식은 다음과 같다.



３－２　예제3.1식에 을 대입하고 정상갭과 정상전류 부근에서 전개하고, 선형항만을 취하면 다음식과 같다.



이것이 선형화된 전자석 흡인력식이다.

３－３　전동기에 요구되는 회전력은,

[Nm]

이것을 전동기 토오크식 에서 발생시키는 것이기 때문에

[A]

또 최대1,000 rad/s의 회전을 내기 위해서는 역기전력은

[V]

로 계산된다.
따라서, 30 [V], 3.33 [A] 이상을 낼 수 있는 파워앰프가 필요하다.

３－４　그림
3-33의 우측에 표시되어 있는 스테핑 모우터 PK243-01A, 구동제어기CSD2109-P (오리엔탈모우터) 을 구입하고, 전원을 결선하면 구동이 가능하다.


３－５　그림
3-34의 우측에 표시되어 있는 파워엠프PA12와DC전동기(저자는 산양(山洋)R301-0011E을 사용하고 있만 모형용 전동기도 괜찮다)의 회전계통을 제작해서 구동을 시험해 보자.

３－６　dSPACE모델프로그램은 chp3_dSPACE Prob3_6.mdl에 있다.

３－７　dSPACE모델프로그램은 chp3_dSPACE Prob3_7.mdl에 있다.

제4장　연습문제회답

４－１　라플라스 변환표를 참조하고 다음과 같은 답을 구한다.

(1)

(2)

(3)

４－２　주어진 초기조건 아래 라플라스 변환을 한다.



정리해서 라플라스역변환을 하고, 다음의 해를 구한다.



４－３　주어진 식을 부분분수 전개를 하고, 라플라스역변환을 한다.

(1)

(2)

(3)

４－４　가제어정준계가 되는 최소실현계수는 다음과 같이 구해진다.

(1)

(2)

(3)

４－５　각 계수행렬을 에 대입하면 다음과 같은 전달함수를 구할 수 있다.

(1)

(2)

４－６　역ｚ변환을 하면, 이기 때문에







４－７　역변환은 이기 때문에







４－８　이산상태방정식 의 계수 행렬은 다음과 같이 구해진다.

(1)
4-6 의 전달함수는 로 변형 가능하기 때문에 직접항1과 의 합으로 다음과 같은 계수행렬로 표현 가능하다.



(2)
4-7 의 전달함수는 로 변형가능하고, 이것은

로 둘 수 있기 때문에 다음과 같은 계수행렬이 얻어진다.



４－９　전달함수 에 각계수행렬을 대입한다.

(1)

(2)

４－１０　그림4.16의 회로는 간단히 제작 가능하기 때문에 각자 확인하도록 한다.

제５장　연습문제회답

５－１　해석적으로도 구해지지만, 여기서는 Matlab을 사용해 응답을 구한다.
m파일은chp5 Prob5_1_1.m과Prob5_1_2.m에 수록되어 있다.
구해진 응답은

(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)



이 된다.

５－２　Matlab을 사용해 응답을 구하는 m파일은 chp5 Prob5_2_1.m과 Prob5_2_2.m에 있다.
이산 상태방정식과 구한 응답은

(1)

ad =

0.9950 -0.0100

0.0100 1.0000

bd =

0.9975

0.0050

cd =

0.0100 0.0099

dd =

0.0050

(2)

ad =

0.9798 -0.0797 -0.0990

0.0099 0.9996 -0.0005

0.0000 0.0100 1.0000

bd =

0.9899

0.0049

0.0000

cd =

0.0000 0.0005 0.1000

dd =

1.2374e-006

５－３　Matlab을 사용해 응답을 구하는 m파일은chp5 Prob5_3_1.m과 Prob5_3_2.m에 있다.
보드선도는

(2)



로 얻어진다.

５－４　점근선으로부터 Hz에 절점주파수가 존재한다.
따라서 전달함수는



로 구해진다.

５－５　점근선과 공진높이로부터 로 근사가능하다.
또 저주파수에 적분특성… 내용보기



..... (중략)






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출처 : 지식114 자료실



[문서정보]

문서분량 : 21 Page
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자료제목 : [] Windows 애니메이션으로 배우는 MATLAB 메카트로닉스 제어공학 회답(권성하, 박승엽, 박승규 저자-아진)
파일이름 : Windows 애니메이션으로 배우는 MATLAB 메카트로닉스 제어공학 회답(권성하, 박승엽, 박승규 저자-아진).doc
키워드 : Control,공학,제어,자동,Windows,애니메이션으로,배우,MATLAB,메카트로닉스,제어공학



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