실생활에서 쓰이는 자동제어의 예

목차

1자격루

2 능동현가장치

3.공조기시스템

4 1/4차량 현가장치 모델

5 가솔린엔진의 공연비제어 모델

6 유압모터 모델

7 발전용 보일러 모델

8 비행체 운동모델

9 표적의 운동모델

10 압연공정

본문내용

될 수 있다는 단점도 있다.

유압모터시스템의 구성

7 발전용 보일러 모델

발전용 보일러는 터빈발전기를 회전시키기 위한 증기를 발생시키는 장치이다. 그림 3.24는 한국전력(주)에서 보유하고 있는 드럼형 발전용 보일러-터빈 시스템의 구성도를 나타내고 있다. 이 시스템은 3입력, 3출력의 비선형 다변수시스템으로서 동작은 다음과 같다. 먼저 급수밸브를 통해 물이 드럼(drum)으로 들어오면 이 물은 드럼에 가해지는 보일러의 열에 의하여 끓는 온도까지 데워지게 된다. 끓는 온도에까지 도달한 물은 증기로 변하여 위로 상승하면서 물과 분리되어 드럼 밖으로 나와 증기터빈으로 가게 된다. 증기터빈으로 보내진 이 고압의 증기가 분출되어 터빈을 돌리면 발전기의 회전자가 회전하면서 전기를 발생하게 된다. 이 때 드럼으로 들어오는 물은 급수밸브에 의해, 보일러에 공급되는 연료의 양은 연료밸브에 의해, 그리고 터빈으로 보내지는 증기의 양은 증기조절밸브에 의해 조절된다.
그림 160MW급 발전용 보일러

8 비행체 운동모델

비행체는 공기역학적인 구조와 추진방식이 다양하지만, 병진운동과 회전운동으로 이루어지는 역학적인 운동방정식의 기본형은 똑같으며, 다만 구조와 추진방식의 차이에 따라 공력계수와 변수들 사이의 결합계수들이 서로 다를 뿐이다. 비행체 가운데 항공기의 공기역학적 구조는 그림 3.25와 같이 나타낼 수 있다. 이 구조에서 승강타(elevator), 방향타(rudder), 보조날개(ailerons)의 편각은 비행체 회전운동을 제어하는 입력으로 작용하며, 피치각(pitch angle), 요각(yaw angle), 롤각(roll angle)이 회전운동의 출력으로 나타난다.
그림 3.25 항공기의 구조 모형도


9 표적의 운동모델

레이다는 비행하는 표적을 관측하는 항공분야에서의 대표적인 감지기이다. 현대의 무기체계에서 레이다시스템은 표적을 탐지하는 기능뿐만 아니라, 표적을 추적하고, 더 나아가 표적의 이동방향, 속도, 가속도 등을 예측하는 기능을 갖추고 있어야 한다. 표적을 추적할 때에는 표적운동의 수학적 모델을 바탕으로 그 이동경로를 추적하게 된다.

10 압연공정

제철공정(steel process)은 산업분야에서 대표적인 제어대상 시스템으로 많은 제어기법들이 개발되어 응용되어 왔으며, 철강의 품질에 대한 요구가 높아질수록 대응하는 공정제어기법도 고도화되면서 지금도 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 압연공정(rolling mill process)은 제철공정 가운데 마지막 과정으로서 강괴를 다시 가열하여 이것을 누르거나 늘리거나 틀에 찍어서 원하는 두께와 모양을 만들면서 생산성을 고려하여 적절한 속도를 유지해야 하기 때문에 온도제어, 위치제어, 속도제어 문제가 함께 나타나며 다양한 제어기법을 필요로 한다. 압연공정의 종류로는 원하는 모양과 강판두께에 따라 조강압연, 후판압연, 박판압연, 선재압연 따위가 있으며, 처리온도에 따라 열간압연과 냉간압연으로 분류하기도 한다. 그림 3.28은 포항제철에 설치되어 있는 열간압연 공정의 실물사진이다.

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자동제어,   실생활,   제어의 예