뛰는 놈 위에 나는 공대생

앞서 본 State space model을 식으로써 풀어볼 수 있습니다. 일반적인 미분방정식은 풀 수 있다면, 그것을 확장하여 행렬로 이루어진 미분방정식도 풀 수 있습니다. 그래서 처음에는 스칼라 계수를 가진 미분방정식을 풀고 이것을 행렬로 확장할 것입니다. 1. Continuous time first order system (scalar) 시스템에서 continuous time first order system은, $\frac{dx(t)}{dt}=ax(t)+bu(t)$ $x(t_{0})=x_{0}$ 다음과 같이 주어져있습니다. 이 시스템은 linear하기 때문에 $\frac{dx(t)}{dt}=ax(t)+bu(t)$와 $\frac{dx(t)}{dt}=ax(t)$의 solution의 조합으로 표현할 수 ..

통신에 대해서 공부하기 위해 유튜브의 좋은 영상들을 많이 참고하였다. 링크도 정리 Electronoobs https://youtu.be/IyGwvGzrqp8 https://youtu.be/4xBjrE9csxg 왜 시리얼 통신(Serial communication)인가? serial은 직렬이라는 의미를 갖고 있다. 즉, 직렬로 통신을 한다는 뜻이다. 시리얼 통신을 사용하는 이유는, 패러렐 통신(Parallel communication)이 어렵기 때문이다. 디지털 통신을 할 때 숫자를 보내는데 이 숫자가 1001과 같이 4bit로 되어있다고 해보자. 이 4 bit를 각각의 선으로 연결해서 동시에 보내면 좋겠지만, 숫자가 커질수록 많은 선이 필요하다는 치명적인 단점이 있다. 따라서 시간이 좀 더 걸리더라도 선..

제어에서 많이 쓰이는 수학에 대해서 간단하게 정리합니다. 사실 상 전부 linear algebra 내용입니다. 1. Field F Definition : a set of elements called scalars together with two binary operations, addition(+) and multiplication(·) such that for all $\alpha,\beta,\gamma \in F$ 1) Closure : $\alpha\cdot\beta\in F, \alpha+\beta\in F$ 2) Commutativity : $\alpha\cdot\beta=\beta\cdot\alpha, \alpha+\beta=\beta+\alpha$ 3) Associativity 4) Dist..

이번에는 system을 modeling하는 방법에 대해서 알아보려고 합니다. state space model이나 transfer function을 다루기 이전에 알아야할 내용인 것 같습니다만, 기초적인 제어 내용을 알고 있다는 전제 하에 내용을 정리하다보니 이렇게 되는 것 같습니다. 시스템에는 각 element에 따라 differential equation을 구할 수 있습니다. 그런데 같은 differential equation이라 해도 state variables를 무엇으로 잡는지에 따라 state space model이 달라집니다. 우리의 목표는, 여러 elements가 있는 시스템에서 일관되게 모델링하는 방법을 찾는 것입니다. 그러기 위해서는 시스템에 있는 각 element들의 특성을 이해하는 것이..

Q. What difference between electronic and electrical? 문득 전자적 시스템에 대해서 쓰다가 의문이 들더군요, 전자전기공학과 할 때 두 개가 무슨 차이더라? 전자전기공학과인지 전기전자공학과인지 헷갈린 적이 있나요? (옛날에 포스텍 입학사정관님이 말하기를, 카이스트와 혼동해서 포스텍은 전자전기공학과인데 카이스트의 '전기전자공학'으로 쓴 학생이 있다더군요. 카이스트의 정식이름은 '전기및전자공학부'입니다.) electrical은 전기를 사용하는, 전기의, 라는 뜻입니다. electronic은 전자의, 전자 활동에 의한, 이라는 뜻입니다. 1. 영영사전 참고 electrical(electric) : An electric device or machine works by me..

MATLAB에서는 친절하게 State space model과 transfer function 간에 전환하기 쉽도록 되어 있습니다. 그러다보니 굳이 원리를 몰라도 state space model에서 transfer function으로 바꿀 수도 있고, 반대도 가능합니다만, 저는 원리를 다 알아보고 가겠습니다. 0. System의 input과 output의 관계 어떤 LTI 시스템에서 input u(t)을 넣었을 때 output y(t)를 구하는 방법은, u(t)*g(t) (g(t) : Impulse response)를 수행하는 것입니다. 즉, u(t)와 g(t)를 convolution하는 방법입니다. 이는 frequency domain 또는 s domain에서 쉽게 곱셈으로 풀 수 있기 때문에, time ..

이번에는 제어에서 중요한 주제인 State space model에 대해서 이야기하고자 합니다. 앞서 배웠던 Laplace transform과 Z-transform을 통해서 input과 output간의 관계식을 구할 수 있고, 이를 보통 transfer function이라고 합니다. 예를 들면, 다음과 같은 mass spring damper system이 있다고 합시다. spring의 탄성게수를 k라고 하고, 관성과 질량을 무시하겠습니다. damper는 linear damping이고 damping coefficient는 c로 가정하겠습니다. 이렇게 했을 때, mass에 f(t)라는 힘을 가하고 있습니다. 이 경우에 Differential equation을 적으면 다음과 같습니다. input은 f(t)이고,..

Discrete time system일 때, z transform을 적용한다. 1. Meaning / Definition Laplace transform과 유사하게, z-transform은 Linear Difference Equation을 푸는데에 유용한 방법입니다.마찬가지로 Linear Difference Equation을 z-transform을 통해 algebraic equation으로 전환하고, 이를 equation을 풀어서 다시 Inverse Z-transform을 해서 솔루션을 구합니다. $ \text{Discrete time function f : } Z_{+} \rightarrow \Re, f : k \mapsto f(k) \text{ The symbol k will imply a non-n..

공부를 하다보니 LaTex 문법은 공학 쪽에서 자주 쓰이는 데다가 요즘 글을 쓸 때도 필요했다. 한글이나 워드에 있는 그래픽을 이용한 수식편집기와 달리 일렬의 문자로 수식을 표현할 수 있다는 점이 장점이다. 1. 위키피디아에 각 심볼 별로 LaTeX 문자를 표현하는 방법이 나와있다. en.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:LaTeX_symbols Wikipedia:LaTeX symbols - Wikipedia en.wikipedia.org 2. 직관적으로 그래픽과 함께 찾아보는 사이트 www.codecogs.com/latex/eqneditor.php Online LaTeX Equation Editor - create, integrate and download Type your equat..

Laplace transform과 Z transform은 비슷한 성격이 많아서, 나중에 비교를 하는 글도 따로 마련할 예정입니다. 여기서 다루는 Laplace transform은 엄밀하게 따져서 Unilateral Laplace transform입니다. (Bilateral) Laplace transform은 정의 상 $\int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-st} dt $ 이지만, 물리적인 현상에서 $ f(t)=0, t