PID제어기 제어기는 앞서서 언급했듯이 플랜트의 대상값(측정값)이 목표값(지령값)을 따라가게끔 어떤 입력을 플랜트에 넣어줄지에 관한 알고리즘을 말합니다. 산업현장에서 아직 가성비로 어느 제어기로도 대체할 수 없는 PID제어기에 대해서 오늘은 설명해보고자 합니다. 0. PID제어기의 의미PID제어기는 P(proportional), I(Integral), D(derivative) 각각 독립적인 제어 알고리즘을 뜻하며 P는 오차에 비례하는 값을 제어기출력(플랜트입력)으로 내며 I는 지금까지 모든 오차 누적값에 비례하는 값을 제어기출력(플랜트입력)으로 내고 D는 이전 오차와 현재오차 사이의 기울기에 비례하는 값을 제어기출력(플랜트입력)으로 냅니다. PID는 꼭 세개가 다 쓰일 필요가 없으며 어떤 알고리즘을 섞었..

디지털 제어 개념잡기 0. 디지털 도메인에서 분석 필요성 전기자동차, 자동화공장 등 전기 모터의 활용성이 늘어남에 따라서 전기를 이용하여 동력을 구동시키는 시스템이 비중이 점점 늘어나고 있다. 과거에는 회로나 유압을 통해서 제어 시스템을 구현하였다. 하지만 "제어시스템구성요소" 글에서 언급하였듯이 제어기는 플랜트에 특성을 개선하기 위하여 존재하듯이 플랜트의 특성을 반영하는데 과거에 플랜트를 간단한 선형 모델로만 분석하였던 것과는 다르게 점점 발전함에 따라서 모터의 경우에는 전류에 따라서 변하는 인덕터의 변화를 고려하거나 모터 위치에 따라서 달라지는 코깅 토크의 영향을 고려한 플랜트를 반영하는 제어기를 구현하는등 복잡한 좀 더 제어기를 통하여 성능향상을 이끌어 내었다. 복잡한 알고리즘을 구현하기 위해서는 ..

제어 시스템 구성요소 0. 제어 시스템 구조 제어 시스템은 크게 두가지로 나뉘는데 측정을 하지 않는 open loop control과 측정을 하는 closed loop control로 나뉩니다. open loop control같은 경우에는 우리가 plant의 model을 완벽하게 이해하고 있는 경우나 출력을 우리가 정밀하게 제어하지 않아도 되는 경우에 사용되며(제어 반응성을 높이기 위해서 사용되는 feedforward reference의 경우에도 open loop control의 일종으로 분류됩니다) closed loop control은 우리가 출력을 정밀하게 제어해야할 경우에 실제로 우리가 예상하는 출력과 실제 나간 출력을 비교해서 제어 정밀도를 높이는 데 사용됩니다. 사격으로 비유를 들자면 과녁을 보..

주파수 영역에서의 분석 제어기를 설계한다는 것은 "제어란 무엇인가"글에서 언급했다시피 플랜트의 측정가능한 요소가 원하는 지령을 원하는 성능으로 따라가기 위한 중간 블락을 설계하는 작업이다. 블락이란 회로가 될 수도 있고 코드가 될 수도 있는데 플랜트와 합쳐서 전체 반응을 좌우하기 때문에 플랜트에 따라서 설계는 다르게 이루어 진다. 따라서 플랜트에 대해서 이해하는것이 매우 중요한데 주파수 영역대에서 표현하는것이 대략적인 특성을 이해하는데 매우 용이하기 때문에 이번 포스트에서는 주파수 영역에서 시스템을 분석하는것에 대해서 다루고자 한다. 0. s domain에서의 시스템 표현 주파수 영역에서 시스템을 분석한다는것의 의미는 시스템의 정상상태 응답을 본다는 의미인데 해당 주파수 입력을 인가 후 주기성이 반복될때..

제어에 대해서 흔히 다들 너무 어렵게 혹은 너무 쉽게 알고 있습니다.제어에 대해서 너무 어렵게 생각하는 사람들은 본인이 삶 속에서 제어를 당연히 하고 있다는 사실을 깨닫지 못하기 때문이고 제어에 대해서 너무 쉽게 생각하는 사람들은 PID 파라미터 튜닝할 수 있는 기술을 가지고 제어에 대해서 쉽게 생각합니다. 제어 이론이란 학문은 너무나도 깊고 넓어서 감히 제가 이 관련 포스팅을 해도 될지 두려움이 앞섰지만 제가 제어에 대해서 정의를 내리는 것이 아니라 제어공부를 하면서 쉬운 한글 자료를 만났을때 사막에서 오아시스를 만난듯한 기분을 느낀적이 많았기에 논문에 대해서 아직 거리가 있는 분들 혹은 제어관련 논문을 읽기 전에 배경지식을 조금이나마 얻고 싶은 분들에게 도움이 되고자 포스팅을 시작하게 되었습니다. 0..