메카트로닉스 교육용 도립진자의 개발(Inverted Pendulum for Mechatronics Education)

전문가 제언

□ 교육용 교재는 단순하면서도 원리를 파악하기 위해 이해와 적용이 쉽고 응용성이 있어야 한다. 또한 다양한 이론적 추론과 해석이 가능하면 더욱 좋을 것이다. 과학교재는 자연법칙과 이론의 원리를 이해시키며 응용력을 고취시키는 역할을 한다. 이러한 관점에서 도립진자는 일반 진자와는 달리 응용력의 확대를 기대해 볼 수 있다.

□ 진자는 원래 수직 펜듈럼 형이 일반이며 고대로부터 이러한 진자의 원리를 이용한 대표적인 기구가 추시계라는 사실은 주지의 사실이다. 고정점과 추를 연결하는 것은 줄(string)이 될 수도 있고 막대(stick)가 될 수도 있다. 여기서는 메카트로닉스 교육을 위한 흥미로운 움직임의 진자로서, 불안정계의 제어로 안정화되는 이론과 논리를 응용한 제어공학의 기초 이론의 학습효과 등을 이유로 도립진자를 그 대상으로 채택하였다.

□ 본 도립진자에서는 진자 연결막대의 각도를 제어하기 위해서 경사계를 사용하고 차체의 움직임에 따른 계측에 위치계를 사용하였다. 이로서 두 가지의 계측기의 작동 원리도 동시에 학습할 수 있는 효과가 있고, 컴퓨터 프로그래밍을 통한 정밀 제어를 하여 메카트로닉스의 진미를 맛볼 수 있게 했다.

□ 이동용 간이장치로 제작했기 때문에 장난감 모형 자동차에 바퀴가 달린 형태이다. 그러므로 진자의 가동 시에는 차체가 따라서 움직이는 것을 막고 차체를 단단히 고정시켜야 할 필요성이 있다. 그렇게 함으로써 보다 정확한 과학적 계측으로 실험의 신뢰도를 높일 수 있다.

저자

Ken SASAKI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

48(3)

잡지명

Micromechatronics(C431)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

52~58

분석자

홍*철

분석물

• 메카트로닉스 교육용 도립진자의 개발.pdf [194,557 byte]

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