PID 조절기 출력의 한 가지 문제
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여러분, 새해 복 많이 받으세요!최근에 한 가지 문제를 발견했는데, 정말 당황스러워서 질문드리러 왔습니다!！ 상윤 WP-08 조절기(PI 조절만 가능)를 보정할 때 다음과 같은 사실이 확인되었습니다. 조절기의 설정값은 0.3MPa이며, 아날로그 입력 압력도 0.3MPa입니다. 이때 조절기의 출력 전류는 12mA입니다. 아날로그 입력 압력이 0.4MPa가 되면 출력 전류는 감소하지만, 그 후에는 적분 작용에 의해 점차 더욱 감소합니다. 하지만 아날로그 입력 압력을 0.4MPa에서 서서히 0.3MPa 쪽으로 낮추면, 조절기의 출력 전류는 더 이상 감소하지 않고 오히려 증가합니다.무슨 이유인지 모르겠는데, 이 현상은 어떻게 설명할 수 있을까요?조절기에는 문제가 없을 것입니다. 다른 조절기 여러 개를 시도해봤지만 모두 같은 증상이 나타났습니다.
이것은 정상적인 현상입니다. 조절기는 입력량의 변화 추세에 따라 미리 조절을 수행합니다. 입력량이 감소하는 추세를 보일 때, 조절기는 출력이 점차 증가할 것이라고 판단합니다. 입력량이 설정값에 도달했을 때야 비로소 작동한다고 할 수는 없습니다. 이것이 바로 PID 조절이 매우 정확하게 조절 기능을 수행할 수 있는 이유입니다
조절기 출력이 정상이며, PI 조절 법칙을 준수합니다.
먼저 살펴보세요. 설정 파라미터에는 양의 효과와 음의 효과가 있어야 하는데, 이 파라미터를 반대로 설정하면 원하는 효과를 얻을 수 있습니다
설명된 현상으로 보아, 이는 반작용형 조절기로서 아날로그 입력 압력을 0.4MPa에서 점차 0.3MPa 쪽으로 낮추어 편차를 줄이고, 그 결과 출력이 자연스럽게 증가한 것으로 보입니다.0.3MPa에 도달하면, 레귤레이터의 출력 전류는 변하지 않습니다.
답변해 주셔서 감사합니다. 하지만 레귤레이터의 출력값을 바탕으로 한 계산은 어떻게 분석해야 할까요?제 분석을 말씀드리겠습니다. 지적해 주시면 감사하겠습니다!！ 시작: 레귤레이터의 설정값은 0.3MPa이며, 레귤레이터에 0.3MPa의 압력이 인가됩니다. 이때 레귤레이터의 출력 전류는 12mA입니다. 그 다음, 레귤레이터에 0.4MPa의 압력이 인가됩니다(즉, 스텝 응답이 발생함). 이때 편차는 0.4 – 0.3 = +0.1MPa가 됩니다. 이 편차를 바탕으로 계산하면, 1분 후에는 레귤레이터의 출력 전류가 4mA 줄어들어야 하므로, 최종적인 출력 전류는 12 – 4 = 8mA가 되어야 합니다. 다음으로: 조절기에 0.35MPa의 압력을 인가해 보면, 이때 편차는 0.35-0.3=+0.05MPa가 됩니다. 이 편차를 바탕으로 계산하면, 1분 후에는 조절기의 출력 전류를 2mA 줄여야 합니다. 즉, 조절기의 출력 전류는 8-2=6mA가 되어야 합니다. 따라서, 조절기에 입력되는 압력을 0.3MPa 근처로 설정했을 때, 조절기의 출력 전류 값은 계속해서 감소해야 하며, 단지 그 감소 폭이 좁아질 뿐입니다. 부적절한 부분을 지적해 주시면 감사하겠습니다!！
하지만 편차는 여전히 양의 편차이므로, 조절기의 출력은 계속 줄어들어야 하겠죠.조언 부탁드립니다!
자료를 좀 공유해 주실 수 있나요? 제 미처 알지 못하는 부분들이 아직 많은 것 같아요.
비례 조절, 조절기의 출력은 입력 편차와 정비례함；적분 제어의 특징은, 편차가 0이 아닌 한 해당하는 제어량이 생성되어 이를 통해 제어 대상에 영향을 미친다는 것입니다；미분의 역할은 편차의 변화를 제어하여, 편차가 발생하는 것을 초기 단계에서 막는 것입니다. 편차에 생기는 모든 변화에 대해 제어 작용을 하여, 편차의 변화를 방지합니다