규칙으로 배우는 임베디드 시스템: 기초 DSP와 제어 시스템
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| Publication Date | 2024/10/28 |
| Pages/Weight/Size | 182*257*30mm |
| ISBN | 9791172243470 |
| Categories | IT 모바일 > 컴퓨터 공학 |
Description
베테랑 엔지니어의 기초 DSP와
제어 시스템 개발을 위한 확실한 로드맵!
“이 책을 효과적으로 읽는 방법은 소설책 읽듯이 여러 번 반복해서 읽으면서
디지털 신호 처리(DSP)와 제어 시스템의 기본 개념이 어떻게
시스템 설계에 적용되는지 이해하는 것이다.”
이 책은 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing, DSP)와 제어 시스템의 기초 개념과 이론을 경험 규칙과 함께 다루면서, 실제 설계 및 구현의 경험을 통해 독자들이 이론을 실제로 적용하고 응용할 수 있는 능력을 키우는 것을 목표로 한다. 제어 시스템은 로봇, 차량 안전 시스템, 발전기 제어 등 다양한 응용 분야에 활용되며, 전기, 전자, 컴퓨터 공학, 기계 등 여러 학문이 밀접하게 연관된 기술이다. 하드웨어의 연산 속도 향상으로 기존아날로그 시스템의 많은 영역이 디지털 시스템으로 대체되면서, DSP와 제어 시스템은 떼어놓을 수 없는 관계가 되었다. 이 책에서는 한 권의 책 안에 아날로그 및 디지털 시스템을 함께 다루어 디지털 필터와 제어 시스템에 대해 깊이 이해할 수 있도록 하였으며, 실제 제어 시스템 구현을 통해 독자가 이론을 현실에서 응용할 수 있는 능력을 갖추도록 구성하였다. 특히, 저자가 실무 경험을 통해 꼭 필요하다고 느낀 내용을 C 코드와 MATLAB/OCTAVE 코드로 예시를 들어 설명하여, 이론에 그치지 않고 실무에 바로 적용할 수 있는 실습 중심의 학습을 제공한다.
PID 제어기 설계 및 튜닝, 필터 설계 등 다양한 주제를 통해 기초부터 실제 활용까지 전 과정을 체계적으로 학습할 수 있도록 하였다. 이 책을 통해 DSP와 제어 시스템에 대한 이론적 이해뿐 아니라, 실제 응용 분야에서 능숙하게 활용할 수 있는 실무 역량을 키우길 바란다.
제어 시스템 개발을 위한 확실한 로드맵!
“이 책을 효과적으로 읽는 방법은 소설책 읽듯이 여러 번 반복해서 읽으면서
디지털 신호 처리(DSP)와 제어 시스템의 기본 개념이 어떻게
시스템 설계에 적용되는지 이해하는 것이다.”
이 책은 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing, DSP)와 제어 시스템의 기초 개념과 이론을 경험 규칙과 함께 다루면서, 실제 설계 및 구현의 경험을 통해 독자들이 이론을 실제로 적용하고 응용할 수 있는 능력을 키우는 것을 목표로 한다. 제어 시스템은 로봇, 차량 안전 시스템, 발전기 제어 등 다양한 응용 분야에 활용되며, 전기, 전자, 컴퓨터 공학, 기계 등 여러 학문이 밀접하게 연관된 기술이다. 하드웨어의 연산 속도 향상으로 기존아날로그 시스템의 많은 영역이 디지털 시스템으로 대체되면서, DSP와 제어 시스템은 떼어놓을 수 없는 관계가 되었다. 이 책에서는 한 권의 책 안에 아날로그 및 디지털 시스템을 함께 다루어 디지털 필터와 제어 시스템에 대해 깊이 이해할 수 있도록 하였으며, 실제 제어 시스템 구현을 통해 독자가 이론을 현실에서 응용할 수 있는 능력을 갖추도록 구성하였다. 특히, 저자가 실무 경험을 통해 꼭 필요하다고 느낀 내용을 C 코드와 MATLAB/OCTAVE 코드로 예시를 들어 설명하여, 이론에 그치지 않고 실무에 바로 적용할 수 있는 실습 중심의 학습을 제공한다.
PID 제어기 설계 및 튜닝, 필터 설계 등 다양한 주제를 통해 기초부터 실제 활용까지 전 과정을 체계적으로 학습할 수 있도록 하였다. 이 책을 통해 DSP와 제어 시스템에 대한 이론적 이해뿐 아니라, 실제 응용 분야에서 능숙하게 활용할 수 있는 실무 역량을 키우길 바란다.
Contents
I. DSP 와 제어 시스템 기초 이론
1. 시스템과 신호의 종류
1.1. 아날로그 시스템과 디지털 시스템
1.2. 선형 시스템
1.3. 신호의 종류
2. 이산 시간의 나이퀴스트 샘플링 이론
2.1. 연속 시간과 이산 시간의 주파수 관계
2.2. 나이퀴스트 샘플링 이론
3. 신호의 주파수 성분 분해
3.1. 시간 영역과 주파수 영역
3.2. 푸리에 급수와 DTFS
3.3. 푸리에 변환과 DTFT
3.4. 주파수 해석 도구 DFT와 FFT
4. 시스템의 출력 해석
4.1. 시간 영역의 컨볼루션
4.2. 주파수 영역 해석의 푸리에 변환
4.3. 연속 시간의 라플라스 변환
4.4. 이산 시간의 Z 변환
5. 전달함수
5.1. 연속 시간의 라플라스 전달함수
5.2. 이산 시간의 Z 전달함수
5.3. 블록 다이어그램과 폐루프 시스템
5.4. 보드선도
6. 시스템의 응답 특성 항목
6.1. 시간 영역의 응답 특성 항목
6.2. 주파수 영역의 특성 항목
6.3. 구형파로 보는 시간과 주파수 영역의 관계
7. 라플라스 전달함수의 표준 형식
7.1. 1 차 표준 시스템
7.2. 2 차 표준 시스템
7.3. 시스템 차수의 간소화
8. 시스템의 안정성
8.1. 시스템 안정성 판단
8.2. 시스템 감도와 안정성
II. DSP 필터 시스템
1. 필터 시스템의 특성 항목과 구분
1.1. 필터의 특성 항목
1.2. 필터의 구분
2. 디지털 필터의 설계
2.1. 디지털 필터 구분
2.2. 디지털 필터의 샘플링 주파수
2.3. IIR 필터 간접 설계
2.4. FIR 필터 설계
III. 제어 시스템 설계
1. 제어기 설계 요구사항
2. 플랜트 모델링 및 설계
2.1. DC 모터의 모델링
2.2. 기계적 모터 선정
2.3. DC 모터 구동 회로
2.4. DC 모터 기본 구동 구현
3. 주파수 응답 측정 방법
3.1. 주파수 응답 측정 순서와 기초 이론 요약
3.2. 주파수 응답 측정 코드의 구현
4. 전달함수 추정 방법
4.1. 시간 영역에서의 추정 방법
4.2. 주파수 영역에서의 추정 방법
5. ON/OFF 제어기
6. PID 제어기
6.1. PID 제어기의 구조와 특성
6.2. 디지털 PID 제어기
6.3. 루프 주파수 응답 측정 방법
7. PID 제어기 튜닝 방식
7.1. 실험적 방식
7.2. 수학적 분석 방식
7.3. 주파수 응답 방식
7.4. PID 튜닝 방식 적용
IV. [첨부] MATLAB/OCTAVE 기초 문법
1. MATLAB/OCTAVE 기초 사용법
1.1. 기본 문법
1.2. 행렬 사용의 기초
1.3. 수학 연산
1.4. 그래프
1. 시스템과 신호의 종류
1.1. 아날로그 시스템과 디지털 시스템
1.2. 선형 시스템
1.3. 신호의 종류
2. 이산 시간의 나이퀴스트 샘플링 이론
2.1. 연속 시간과 이산 시간의 주파수 관계
2.2. 나이퀴스트 샘플링 이론
3. 신호의 주파수 성분 분해
3.1. 시간 영역과 주파수 영역
3.2. 푸리에 급수와 DTFS
3.3. 푸리에 변환과 DTFT
3.4. 주파수 해석 도구 DFT와 FFT
4. 시스템의 출력 해석
4.1. 시간 영역의 컨볼루션
4.2. 주파수 영역 해석의 푸리에 변환
4.3. 연속 시간의 라플라스 변환
4.4. 이산 시간의 Z 변환
5. 전달함수
5.1. 연속 시간의 라플라스 전달함수
5.2. 이산 시간의 Z 전달함수
5.3. 블록 다이어그램과 폐루프 시스템
5.4. 보드선도
6. 시스템의 응답 특성 항목
6.1. 시간 영역의 응답 특성 항목
6.2. 주파수 영역의 특성 항목
6.3. 구형파로 보는 시간과 주파수 영역의 관계
7. 라플라스 전달함수의 표준 형식
7.1. 1 차 표준 시스템
7.2. 2 차 표준 시스템
7.3. 시스템 차수의 간소화
8. 시스템의 안정성
8.1. 시스템 안정성 판단
8.2. 시스템 감도와 안정성
II. DSP 필터 시스템
1. 필터 시스템의 특성 항목과 구분
1.1. 필터의 특성 항목
1.2. 필터의 구분
2. 디지털 필터의 설계
2.1. 디지털 필터 구분
2.2. 디지털 필터의 샘플링 주파수
2.3. IIR 필터 간접 설계
2.4. FIR 필터 설계
III. 제어 시스템 설계
1. 제어기 설계 요구사항
2. 플랜트 모델링 및 설계
2.1. DC 모터의 모델링
2.2. 기계적 모터 선정
2.3. DC 모터 구동 회로
2.4. DC 모터 기본 구동 구현
3. 주파수 응답 측정 방법
3.1. 주파수 응답 측정 순서와 기초 이론 요약
3.2. 주파수 응답 측정 코드의 구현
4. 전달함수 추정 방법
4.1. 시간 영역에서의 추정 방법
4.2. 주파수 영역에서의 추정 방법
5. ON/OFF 제어기
6. PID 제어기
6.1. PID 제어기의 구조와 특성
6.2. 디지털 PID 제어기
6.3. 루프 주파수 응답 측정 방법
7. PID 제어기 튜닝 방식
7.1. 실험적 방식
7.2. 수학적 분석 방식
7.3. 주파수 응답 방식
7.4. PID 튜닝 방식 적용
IV. [첨부] MATLAB/OCTAVE 기초 문법
1. MATLAB/OCTAVE 기초 사용법
1.1. 기본 문법
1.2. 행렬 사용의 기초
1.3. 수학 연산
1.4. 그래프