제어 - 6. 회전 운동 시스템

회전 운동 rotation

- 고정된 축을 중심으로 회전하는 운동

 

회전 운동에서의 뉴턴의 운동 방정식

- 힘 대신 토르크 torque T

- 질량 대신 관성 inertia J

- 가속도 대신 각가속도 alpha

=> 회전 운동에 작용하는 모든 토르크의 합 = 관성 * 각가속도

- 각가속도 alpha는 각속도 omega와 각변위 theta와 다음과 같은 관계를 가짐

 

 

 

 

관성 inertia

- 회전 운동의 운동 에너지를 저장하는 요소

 

 

 

 

토크 관성 시스템과 운동 방정식

- 관성이 J인 물체에 토크 T(t) [N m]이 가해질때 운동방정식

 

 

 

비틀림 스프링

- 비틀림 스프링은 토크에 비례하여 각변위가 생김

 

마찰

- 회전 운동에서 댐핑 마찰은 마찰 계수 D를 사용하여 다음과 같이 표현

 

 

회전 운동에서의 질량-스프링-댐핑 시스템

- 아래의 같은 회전 운동하는 원판이 주어질때, 우측과 같은 작용 반작용이 발생

 

 

- 이에 대한 운동방정식은 다음과 같음