제어기 설계에 대해 설명해보세요.
[제어기란]
어떤 대상 시스템의 상태나 출력이 원하는 특성을 따라가도록 입력 신호를 적절히 조절하는 방법으로 제어하고자 하는 대상을 플랜트, 제어동작을 수행하는 장치를 제어기라고 한다.
[피드백 제어]
입력 A에서 어떤 신호가 출력 D쪽으로 보내는데 있어서 신호가 출력이 요구하는 값보다 많거나 적거나 할 때 회로도 C지점에서 출력의 목표치 보다 많으면 B지점으로 많은 양만큼 되돌려주고 목표치가 부족하면 B지점은 V지점에서 받아놓았던 양을 보태서 C지점으로 보내는 방법으로 D지점까지 목표치를 일정량 보낼 수 있게 하는 장치이다. 피드백 제어는 출력을 피드백 하여 제어기를 설계하기 때문에 명령 추종 성능이 뛰어나며 시스템의 안정성을 손쉽게 개선할 수 있으며 비선형 시스템을 선형화하는 방법으로 이용 가능 하다.
[피드포워드 제어]
피드백 제어는 일어난 결과를 가지고 조절하는데 반하여 일어나려고 하는 원인을 검출하여 미연에 방지하도록 움직여주는 제어를 피드포워드 제어라고 한다. 일종의 예측제어이다. 따라서 이를 위하여 프로세스의 동 특성 해석이 필수이다. 여기서 피드포워드를 제어한다고 하여도 결국 피드백 제어에 의해 제어계를 닫아주는 계장 즉 Closed Loop 계장이 일반적이다
| 장점 | 단점 |
피드백 제어 | 1. 어떤 외란에 대한 확인과 측정을 필요로 하지 않는다. 2. 모델링 오차에 둔감하다. 3. 매개변수 변화에 둔감하다. | 1. 계가 외란의 영향을 감지한 후에야 제어동작을 취한다. 2. 느린 공정이나 사장시간이 상당히 큰 공정에 대해 만족스럽지 못하다. 3. 폐루프 응답에 있어서 불안정성을 야기 시킬 수 있다. |
피드포워드 제어 | 1. 외란의 영향이 계에 의해 감지된다. 2. 느린 계나 사장시간이 상당히 큰 계에 좋다. 3. 폐루프 응답에 불안정성을 도입시키지 않는다. | 1. 모든 가능한 외란의 확인과 그것의 직접적인 측정을 필요로 한다. 2. 비측정 외란에 대처할 수 없다. 3. 공정 매개변수 변화에 둔감하다. 4. 공정모델에 대한 높은 지식을 필요로 한다. |
[비율 제어]
비율제어는 비율설정기와 피드백 조절기가 .조합된 회로로서 비율 설정 값이 Uncontrolled Variable에 비례하도록 운전원이 비율 설정 값을 조정할 수도 있고 또 다른 조절기에 의해 조정될 수도 있다. 만일 비율이 설정되면 Controlled Variable의 설정 값은 Uncontrolled Variable에 비례하여 변한다. 또한 Multiplication이 변하면 Controlled Variable과 Uncontrolled Variable의 비례관계 및 비율이 변한다.
커뮤니티 Q&A
위 이론과 관련된 게시글이에요.
이해가 안 되거나 궁금한 점이 있다면 커뮤니티에 질문해 보세요!
게시글 작성하기