• 학습목표
    • 자동화 컴퓨터화 되어가는 현대사회에 필요한 공학 기술에 가장 기본이 되는 과목으로, 선형 시스템의 제어를 위한 수학적 배경 및 시스템 해석법 습득을 목표로 한다. 강의 전반부에서는 복소수 연산, 미분방정식의 풀이, 행렬 연산, 라프라스 변환, Z 변환 등 제어에 필요한 수학적 기초를 배운다.
    • 제어 대상 시스템 및 전체 시스템을 해석하기 위한 전달함수 해석법, 블록선도 및 신호흐름선도에 대하여 배우며, 제어할 시스템을 수학적으로 표시하는 모델링(Modeling)기법을 배운다. 강의 후반부에서는 상태변수 표현법 또는 전달함수로 표시하여 대상 시스템의 제어를 위한 기본 특성인 가제어(Controllability), 가관측성(Observability) 및 안정도(Stability)에 대한 고찰을 한다.
    • 강의와 병행하여 각종 피드백센서의 동작원리 분석을 위한 조별활동 및 그 결과발표가 진행된다.

 

  • 학습성과
    • PO1(기본지식, 30%): 복소수/행렬 연산법, 미분방정식 풀이법, 라플라스 변환 등 선형시스템 해석을 위한 수학적 능력과 가제어성, 가관측성, 안정도 해석 및 시스템 모델링 능력
      • 교육방법: 선형시스템 해석을 위한 수학적 능력과 시스템 해석능력에 관한 강의 및 과제물 부여
      • 평가방법: 복소수/행렬 연산법, 미분방정식 풀이법, 라플라스 변환, 가제어성, 가관측성, 안정도 해석 등에 관한 시험 및 보고서 평가
    • PO2(자료분석,5%): PO2(자료분석,5%): 제어에 관한 기본개념(특히 제어신호와 출력신호의 연관성) 및 최신 제어기법의 현황 파악
      • 교육방법: 제어기 설계에 관한 최신 동향 조사 분석 보고서 부여
      • 평가방법: 보고서 평가
    • PO3(실험수행,15%): 피드백센서의 동작원리 분석을 위한 조별활동을 통하여 실제 시스템의 주요 부분에 대한 물리적 특성을 확인하는 프로젝트를 기획하고 추진할 수 있는 능력
      • 교육방법: 주요 센서를 선정하고 그 동작원리를 분석하기위한 5인 1조의 팀을 구성하고, 각 조별 활동 계획서를 제출케 하며, 그 활동을 지도
      • 평가방법: 팀별 보고서의 충실도 평가
    • PO5(팀웍,5%): 피드백센서의 동작원리 분석을 위한 팀 과제에 참여하여 과제를 수행할 수 있는 능력
      • 교육방법: 주요 센서의 동작원리 분석을 위한 팀장 또는 팀원으로서의 역할을 명확히 하도록 계획서 내용을 첨삭지도
      • 평가방법: 선형시스템 해석에 관한 시험 및 보고서 평가
    • PO6(문제해결,15%): 각종 선형시스템에 관한 문제를 정의하고 이 문제를 해결하기 위한 각종 법칙과 수단을 체계적으로 적용할 수 있는 능력
      • 교육방법: 주요 센서의 동작원리 분석을 위한 팀의 활동을 지도하며, 결과보고서 발표회를 시행
      • 평가방법: 결과보고서 내용의 충실도 및 보고서 평가
    • PO8(의사전달,10%): 제어에 관한 기본개념 및 각종 원리를 적용하여 시뮬레이션 과제를 수행하고 이를 효율적으로 발표할 수 있는 능력 습득
      • 교육방법: 주요 센서의 동작원리 분석을 위한 팀의 활동을 지도하며, 결과보고서 발표회를 시행
      • 평가방법: 결과보고서 내용의 충실도 및 발표평가(상호 평가)
    • PO13(실무도구,20%): Matlab을 사용하여 각종 제어문제를 해석할 수 있는 능력
      • 교육방법: 각 단원별로 매트랩 활용 예시를 보여주며, 관련 과제를 부여
      • 평가방법: 매트랩 활용 관련 보고서 충실도 평가 및 시험

 

  • 강의일정 (강의내용 / 특기사항(과제물 등))
    • 1주차: 제1장 Introduction: 책 소개, 피드백 및 그 효과 / 기술보고서 쓰는법(제어란 무엇인가?)
    • 2주차: 제2장 Mathematical Foundation: 복소수, 매트랩 기초, 주파수영영 도시법
    • 3주차: 제2장 Mathematical Foundation: 미분방정식, 라플라스 변환 및 응용
    • 4주차: 제2장 Mathematical Foundation: 임펄스 응답, 전달함수, 안정도 판별/ 2장 문제풀이
    • 5주차: 제3장 Block diagram, SFG: SFG 응용, 상태선도
    • 6주차: 제4장 Modeling of Dynamic System: 기계계의 모델링, 전기계의 모델링, 열, 유체 시스템 소개
    • 7주차: 제4장 Modeling of Dynamic System: 센서, 직류 전동기, 비선형계의 선형화/ 4장 문제풀이
    • 8주차: 중간고사 및 문제풀이
    • 9주차: 제4장 Modeling of Dynamic System: 기계계의 모델링, 전기계의 모델링/ Matlab 실습, 센서동작원리 분석 조편성
    • 10주차: 제4장 Modeling of Dynamic System: 열, 유체 시스템 소개, 센서와 엔코더/ 팀 보고서: 분석대상 센서 및 분석 목표
    • 11주차: 제4장 Modeling of Dynamic System: 센서, 직류 전동기, 비선형계의 선형화/ 4장 문제풀이
    • 12주차: 제5장 Time-Domain Analysis of Control Systems: 시험신호, 시간영역 규격, 프로토타입, 정상상태 오차
    • 13주차: 제5장 Time-Domain Analysis of Control Systems: DC 모터의 속도 및 위치 제어, 위치제어기 해석
    • 14주차: 제5장 Time-Domain Analysis of Control Systems: 극점 및 영점 특성 해석/ 5장 문제풀이
    • 15주차: 총정리 및 팀 결과 발표 평가/ 센서동작원리 분석 결과 발표
    • 16주차: 기말고사