PID 제어 유형 해설~

1.PID: 비례항, 적분항, 미분항으로, 모두 편차입니다.(편차 = 입력값 – 설정값) 2.I-PD: 비례항은 입력값 PV이며, 적분항도 입력값 PV이고, 미분항은 편차입니다. 3.PI-D: 비례항은 편차이며, 적분항은 입력값 PV이고, 미분항도 편차입니다. 정상적인 설명은 이렇습니다: 비율은 편차의 크기에 따라 조절되고, 적분은 편차가 존재하는지 여부에 따라 조절되며, 미분은 편차의 변화율에 따라 조절됩니다.글쓴이가 예로 든 위의 3가지 경우는 모두 규칙에 어긋나는 부분이 있는데, 이걸 어떻게 설명하나요?고수님께서 설명해 주시면 감사하겠습니다.:)

이론적으로는 그렇지만, 요코가와의 시스템 매뉴얼에도 그런 내용이 적혀 있습니다.다른 PID 제어 유형에 따라 비례항과 적분항의 대상이 달라지는데, 이것도 제가 이상하다고 생각하는 점입니다.그리고 PID 공식에 대해 설명해 주실 수 있나요?？？지금 미적분학이 들어간 이런 공식을 보면 전혀 이해가 가지 않아요....

공식을 못 봤는데, 마침 배워보고 싶었어요.

P비율 제어는 가장 간단한 제어 방식입니다.그 컨트롤러의 출력은 입력 오차 신호와 비례 관계에 있습니다.비례 제어만 적용될 때 시스템 출력에는 정상 상태 오차(Steady-state error)가 존재한다. 자동 제어 시스템이 안정 상태에 도달한 후에도 안정 상태 오차가 존재한다면, 이러한 제어 시스템을 안정 상태 오차가 있는 시스템, 또는 간단히 오차가 있는 시스템(System with Steady-state Error)이라고 합니다.정상 상태 오차를 제거하기 위해, 제어기에는 반드시 “적분 항”을 도입해야 한다.적분 항은 오차에 대해 시간의 적분에 의존하며, 시간이 증가함에 따라 적분 항은 커진다.이와 같이 오차가 아주 작더라도, 적분항은 시간이 지남에 따라 점점 커지게 됩니다. 이로 인해 제어기의 출력이 증가하여 정상 상태에서의 오차가 더욱 줄어들고, 결국에는 0이 되게 됩니다.따라서 비례+적분(PI) 제어기는 시스템이 정상 상태에 도달한 후에 정상 상태 오차가 없도록 할 수 있다. 동작 제어 시스템은 오차를 보정하는 과정에서 진동이나 불안정 상태가 발생할 수 있습니다. 그 이유는 큰 관성을 가진 구성 요소나 지연 효과가 있는 구성 요소가 존재하기 때문인데, 이러한 요소들은 오차를 억제하는 역할을 하지만 그 변화는 항상 오차의 변화보다 뒤처집니다.해결책은 오차 억제 효과의 변화를 “선제적으로” 조절하는 것입니다. 즉, 오차가 0에 가까워질 때는 오차를 억제하는 효과도 0이 되어야 합니다.즉, 컨트롤러에 “비례 P항”만 도입하는 것은 종종 부족하며, 비례항의 역할은 오차의 크기를 증폭시키는 것에 불과합니다. 현재 필요한 것은 오차의 변화 추세를 예측할 수 있는 “미분항”입니다.이와 같이 비례항과 미분항을 갖는 제어기는 오차를 억제하는 제어 효과를 미리 0이 되도록, 혹은 음수가 되도록 만들 수 있어, 제어 대상의 심각한 과잉응답을 방지할 수 있다.따라서 관성이 크거나 지연이 있는 제어 대상의 경우, 비례 P + 적분 I + 미분 D(PID) 제어기가 조절 과정에서의 시스템 동적 특성을 개선할 수 있다. 수학 실력이 충분하다면, 글쓴이께서는 이 글을 꼭 읽어보시길 추천합니다. http://www.doc88.com/p-93841458969.html