[실험과목 올A+인증] 기계공학실험2 - 동적시스템 주파수 응답 분석 실험

소개글

[실험과목 올A+인증] 기계공학실험2 - 동적시스템 주파수 응답 분석 실험

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2018년 이후로 레포트 작성 방법이 수정되어, 자세한 실험이론은 기록되어 있지 않습니다.

목차

1. 서론
1.1 실험목적

2. 결론
2.1 각 주파수에 정현파 입력과 출력을 나타낸 그래프
2.2 추정된 공진 주파수를 명시한 크기와 위상에 대한 보데 플롯과 표
2.2.1 주파수에 따른 크기와 위상
2.2.2 Bode Plot

3. 토의 및 참고문헌
3.1 토의
3.2 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

질량, 스프링 그리고 댐퍼로 구성된 시스템의 동적 특성을 가진주파수(excitation frequency)에 따라 주파수 응답(frequency response)을 특정하고, bode plot을 이용하
여 분석하는 방법을 학습하고자 한다. 구체적으로 다음과 같습니다.

⦁ 입력값과 출력값 사이의 특성을 bode plot을 통해서 확인한다.

⦁ 주파수에 따른 위상차를 확인하고 점의 데이터를 Fitting Curve하고 공진 주파수를 예측하여 본다.

⦁ Fitting Curve를 통해 damping system을 예측하고 다른 system에 대해 알아본다.

⦁ 낮은 주파수의 경우 정현파가 아닌 step function이 나타나는 이유를 알아본다.

결 론

1. 각 주파수에 정현파 입력과 출력을 나타낸 그래프

● 모터와 프로그램 사이의 단위가 다르기 때문에 프로그램에 입력할 때 10배를 곱한 값을 대입한다. 예를 들어 0.1Hz의 경우 입력값을 1.0Hz로 한다.

2. 추정된 공진 주파수를 명시한 크기와 위상에 대한 보데 플롯과 표

● Magnitude를 구하기 위하여 입력과 출력에 대한 최대 최소의 절댓값의 평균을 구하였습니다. 입력값 역시 평균으로 구했습니다.

1) 주파수에 따른 크기와 위상

Phase를 구하기 위한 delay는 결과값 data를 통해 얻었고 1주기에 따른 시간은 Origin프로그램을 통해서 얻었습니다. 물론 1주기 시간을 1/(주파수)로 해도 되지만 저는 직접 data를 통해 얻었습니다. 추가적으로 degree를 dB의 단위로 바꾸는 식과 Phase를 구하는 식은 다음과 같습니다.

< 중 략 >

1. 토의

동적 시스템 주파수 응답실험은 기본적인 m,k,c으로 구성된 시스템에 주파수에 따라 변하는 응답을 측정하는 실험이었습니다. 즉 10초동안 각기다른 주파수 모형에 따른 전압이 모터에 가해지게 되는데 이로인해 공진 주파수를 측정하는 실험이었습니다. 또

참고 자료

기계공학실험2 교안 – 동적 시스템 주파수 응답 분석 실험
http://kor.midasuser.com/civil/tech_paper/keyword_view.asp?pg=&sk=&bid=&nCat=&nIndex=&sHtml=&idx=567
http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=Introduction&section=SystemAnalysis
https://kr.mathworks.com/help/ident/ref/bode.html

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