나의 제어공학
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| Publication Date | 2025/02/10 |
| Pages/Weight/Size | 200*260*30mm |
| ISBN | 9791189342685 |
| Categories | 대학교재 > 공학계열 |
Description
제어(control)란 시스템을 사용자가 원하는 방향으로 조정하는 것이며, 이러한 방법을 연구하는 학문분야를 제어공학이라고 부른다. 제어 공학은 전기, 전자, 기계, 메카트로닉스, 로봇, 화학공학, 우주항공 공학에서 주가 되어 사용되고 있으며, 그 필요성과 응용성은 산업 기술의 발전 속도와 맞추어 점점 커지고 있다. 따라서 제어공학의 기본지식과 개념들은 전기, 전자, 기계 공학을 다루는 엔지니어들에게서 없어서는 안 될 필수 항목이 되었다.
Contents
1. 제어공학의 개요
1.1 제어공학의 정의와 사전지식 ·
1.2 제어공학에서 사용되는 용어 정의
1.3 제어공학의 역사
1.4 제어시스템의 분야
1.5 제어시스템의 예 - 자격루(조선시대)
1.6 제어시스템 설계과정
1.7 MATLAB 활용
1.8 기사 문제
2. 제어공학의 기초 수학
2.1 개요
2.2 라플라스 변환
2.2.1 라플라스 변환의 필요성
2.2.2 라플라스 변환의 정의
2.2.3 라플라스 변환과 푸리에 변환의 차이점
2.2.4 시간함수와 주파수함수와의 관계
2.2.5 라플라스 변환의 예
2.3 라플라스 변환의 성질
2.4 시스템 해석
2.5 MATLAB 활용
2.6 기사 문제
3. 블록선도와 상태선도
3.1 블록 선도 (block diagram)
3.2 신호 흐름도
3.3 메이슨 정리
3.4 상태 선도
3.5 상태 공간 방정식
3.6 전달 함수에서 상태 공간으로 변환
3.6.1 전달 함수의 분자가 상수인 경우(4차 시스템)
3.6.2 전달 함수의 분자가 다항식인 경우 (4차 시스템)
3.7 MATLAB 활용
3.8 기사 문제
4. s-공간에서의 시스템 모델링 및 해석
4.1 전기 시스템
4.2 기계 시스템
4.2.1 직선 운동 기계 시스템
4.2.2 회전 운동 기계 시스템
4.3 기어
4.4 기계 시스템과 전기 시스템 간의 유사(Analogy)관계
4.5 전기 기계 시스템 - 모터
4.6 산업용 시스템 모델링
4.7 기사 문제
5. 상태공간에서의 시스템 모델링 및 해석
5.1 상태 공간 방정식
5.2 전기 시스템의 상태 공간 모델링
5.3 기계 시스템의 상태 공간 모델링
5.4 전기 기계 시스템의 상태 공간 모델링
5.5 상태 공간 해석을 위한 선형 대수학
5.5.1 고유값과 고유벡터
5.5.2 대각선 행렬
5.5.3 지수 함수 행렬
5.6 상태 공간 방정식을 전달함수로 변환
5.7 상태 공간 방정식의 해
5.7.1 상태 천이 행렬
5.7.2 상사변환
5.8 MATLAB 활용
5.9 기사 문제
6. 피드백제어와 안정도 해석
6.1 피드백의 정의
6.2 피드백의 효과
6.2.1 피드백이 없을 때의 제어
6.2.2 피드백이 있을 때의 제어
6.3 피드백 시스템에서 외란에 의한 영향
6.4 센서(감지기)
6.5 BIBO 안정도
6.6 Routh-Hurwitz의 안정도 판별법
6.7 감도 (sensitivity)
6.8 피드백 시스템에서의 감도
6.9 기사 문제
7. 정상상태에서 시간응답 해석
7.1 시간 응답해석에 대한 기초 이론
7.2 정상상태 오차
7.3 시스템 유형에 따른 정상상태 오차
7.4 단위 피드백이 아닌 시스템에 대한 정상상태 오차
7.5 외란에 의한 정상상태 오차
7.6 MATLAB 활용
7.7 기사 문제
8. 과도상태에서 시간응답 해석
8.1 일차 시스템의 시간 응답 해석
8.2 이차 시스템의 시간 응답 해석
8.3 이차 부족제동 시스템의 시간 응답 해석
8.4 이차 부족 제동 시스템의 응답 규격
8.5 극점의 위치 변화에 대한 이차 부족 제동 시스템의 계단 응답 분석
8.6 극점과 영점추가에 대한 시스템 응답 해석
8.7 MATLAB 활용
8.8 기사 문제
9. 근궤적
9.1 근궤적의 정의
9.2 근궤적 그리기 절차
9.3 극점과 영점 추가에 의한 근궤적 변화
9.4 MATLAB 활용
9.5 기사 문제
10. 주파수 응답 해석 기초
10.1 주파수 응답의 개념
10.2 주파수 응답 해석을 위한 기본 수학
10.3 일차, 이차 시스템의 주파수 응답
10.4 주파수 응답과 시간 응답의 관계성
10.5 MATLAB 활용
10.6 기사 문제
11. 보드선도와 나이퀴스트를 이용한 주파수 응답 해석
11.1 보드선도
11.2 나이퀴스트 선도(Nyquist diagram)
11.3 보드선도를 이용한 안정도 해석
11.4 나이퀴스트 선도를 이용한 안정도 해석
11.5 MATLAB 활용
11.6 기사 문제
12. PID 제어기 설계
12.1 제어기 설계의 배경과 목적
12.2 히터의 예를 통한 PID 제어기의 개념 이해
12.3 PI 제어기 설계
12.4 PD 제어기 설계
12.5 PID 제어기 설계
12.6 PID 제어기의 H/W 구성
12.6.1 아날로그 PID 제어기 구현
12.6.2 디지털 PID제어기 구현
12.7 MATLABⓡ 활용
12.8 기사 문제
13. 진상-지상 제어기 설계
13.1 지상, 진상 제어기의 개념 이해
13.2 지상 제어기의 설계
13.3 진상 제어기의 설계
13.4 진상-지상 제어기의 설계
13.5 진상-지상 제어기의 H/W 구성
13.5.1 수동회로
13.5.2 능동 회로
13.6 MATLABⓡ 활용
13.7 기사 문제
부록 제어공학에 필요한 기초수학
찾아보기
1.1 제어공학의 정의와 사전지식 ·
1.2 제어공학에서 사용되는 용어 정의
1.3 제어공학의 역사
1.4 제어시스템의 분야
1.5 제어시스템의 예 - 자격루(조선시대)
1.6 제어시스템 설계과정
1.7 MATLAB 활용
1.8 기사 문제
2. 제어공학의 기초 수학
2.1 개요
2.2 라플라스 변환
2.2.1 라플라스 변환의 필요성
2.2.2 라플라스 변환의 정의
2.2.3 라플라스 변환과 푸리에 변환의 차이점
2.2.4 시간함수와 주파수함수와의 관계
2.2.5 라플라스 변환의 예
2.3 라플라스 변환의 성질
2.4 시스템 해석
2.5 MATLAB 활용
2.6 기사 문제
3. 블록선도와 상태선도
3.1 블록 선도 (block diagram)
3.2 신호 흐름도
3.3 메이슨 정리
3.4 상태 선도
3.5 상태 공간 방정식
3.6 전달 함수에서 상태 공간으로 변환
3.6.1 전달 함수의 분자가 상수인 경우(4차 시스템)
3.6.2 전달 함수의 분자가 다항식인 경우 (4차 시스템)
3.7 MATLAB 활용
3.8 기사 문제
4. s-공간에서의 시스템 모델링 및 해석
4.1 전기 시스템
4.2 기계 시스템
4.2.1 직선 운동 기계 시스템
4.2.2 회전 운동 기계 시스템
4.3 기어
4.4 기계 시스템과 전기 시스템 간의 유사(Analogy)관계
4.5 전기 기계 시스템 - 모터
4.6 산업용 시스템 모델링
4.7 기사 문제
5. 상태공간에서의 시스템 모델링 및 해석
5.1 상태 공간 방정식
5.2 전기 시스템의 상태 공간 모델링
5.3 기계 시스템의 상태 공간 모델링
5.4 전기 기계 시스템의 상태 공간 모델링
5.5 상태 공간 해석을 위한 선형 대수학
5.5.1 고유값과 고유벡터
5.5.2 대각선 행렬
5.5.3 지수 함수 행렬
5.6 상태 공간 방정식을 전달함수로 변환
5.7 상태 공간 방정식의 해
5.7.1 상태 천이 행렬
5.7.2 상사변환
5.8 MATLAB 활용
5.9 기사 문제
6. 피드백제어와 안정도 해석
6.1 피드백의 정의
6.2 피드백의 효과
6.2.1 피드백이 없을 때의 제어
6.2.2 피드백이 있을 때의 제어
6.3 피드백 시스템에서 외란에 의한 영향
6.4 센서(감지기)
6.5 BIBO 안정도
6.6 Routh-Hurwitz의 안정도 판별법
6.7 감도 (sensitivity)
6.8 피드백 시스템에서의 감도
6.9 기사 문제
7. 정상상태에서 시간응답 해석
7.1 시간 응답해석에 대한 기초 이론
7.2 정상상태 오차
7.3 시스템 유형에 따른 정상상태 오차
7.4 단위 피드백이 아닌 시스템에 대한 정상상태 오차
7.5 외란에 의한 정상상태 오차
7.6 MATLAB 활용
7.7 기사 문제
8. 과도상태에서 시간응답 해석
8.1 일차 시스템의 시간 응답 해석
8.2 이차 시스템의 시간 응답 해석
8.3 이차 부족제동 시스템의 시간 응답 해석
8.4 이차 부족 제동 시스템의 응답 규격
8.5 극점의 위치 변화에 대한 이차 부족 제동 시스템의 계단 응답 분석
8.6 극점과 영점추가에 대한 시스템 응답 해석
8.7 MATLAB 활용
8.8 기사 문제
9. 근궤적
9.1 근궤적의 정의
9.2 근궤적 그리기 절차
9.3 극점과 영점 추가에 의한 근궤적 변화
9.4 MATLAB 활용
9.5 기사 문제
10. 주파수 응답 해석 기초
10.1 주파수 응답의 개념
10.2 주파수 응답 해석을 위한 기본 수학
10.3 일차, 이차 시스템의 주파수 응답
10.4 주파수 응답과 시간 응답의 관계성
10.5 MATLAB 활용
10.6 기사 문제
11. 보드선도와 나이퀴스트를 이용한 주파수 응답 해석
11.1 보드선도
11.2 나이퀴스트 선도(Nyquist diagram)
11.3 보드선도를 이용한 안정도 해석
11.4 나이퀴스트 선도를 이용한 안정도 해석
11.5 MATLAB 활용
11.6 기사 문제
12. PID 제어기 설계
12.1 제어기 설계의 배경과 목적
12.2 히터의 예를 통한 PID 제어기의 개념 이해
12.3 PI 제어기 설계
12.4 PD 제어기 설계
12.5 PID 제어기 설계
12.6 PID 제어기의 H/W 구성
12.6.1 아날로그 PID 제어기 구현
12.6.2 디지털 PID제어기 구현
12.7 MATLABⓡ 활용
12.8 기사 문제
13. 진상-지상 제어기 설계
13.1 지상, 진상 제어기의 개념 이해
13.2 지상 제어기의 설계
13.3 진상 제어기의 설계
13.4 진상-지상 제어기의 설계
13.5 진상-지상 제어기의 H/W 구성
13.5.1 수동회로
13.5.2 능동 회로
13.6 MATLABⓡ 활용
13.7 기사 문제
부록 제어공학에 필요한 기초수학
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