무인항공기 비행제어시스템 실험레포트

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무인항공기 비행제어 시스템실험 보고서

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PID이론
제어 방법중 하나인 PID제어 (P : 비례제어 I : 적분제어 D : 미분제어)
위와 같은 폐루프 시스템에서 제어기부분은 PID 제어기이다. 그림에서 보듯이 제어기로 입력되는 값은 플랜트의 출력값과 플랜트가 출력해야 하는 값의 차인 오차신호이다. 일반적으로 대부분의 제어기는 오차신호를 되먹임(feedback) 받아서 제어기 출력신호를 출력하도록 설계되어 진다.
여기서 비례, 적분, 미분 이란 것은 오차값(내가 원하는 제어 목표와 실제 제어 상태)에 대한 비례, 적분, 미분을 의미한다.PID제어는 모터의 속도/위치 제어, 보일러의 온도 제어등 여러가지 분야에서 쓰일 수 있기 때문에 오차값이라고 하면 모터의 속도라거나, 보일러에서 끓는 물의 온도 등이 된다.그 오차값들은 제어 회로의 구성에 따라 전압의 아날로그 값이 되거나, 시간 간격에 따른 펄스의 개수, 혹은 펄스의 길이 이런 다양한 값이 될 수 있다. 이런 오차값을 받아들여서 P, I, D 라는 방법을 활용하여 제어를 하게 된다.제어기의 특성은 몇 가지 지표로 결정이 되는데, 그것은 제어기마다 다르다. 절대 목표값을 넘지 말아야하는 제어기도 있을 수 있고, 무엇보다 빠르게 목표값에 도달해야 하는 제어(빠른 응답)도 있을 수 있다. 오차가 작은 것이 무엇보다 중요한 제어도 있을 수 있다.
Overshoot(A) - 오버슈트목표값에 비해서 최고로 오차가 커지는 부분이 얼마인가를 보는 것이다.이 값이 너무 커지면 시스템에 무리를 줄 수도 있다. 예를 들어 제어량이 전압이고 TR을 동작시키는데 오버슈트가 너무 커지면 TR의 동작 영역을 벗어나서 오동작을 하거나, TR이 과전압에 의해 손상될 수 있는 상태이다. 목표값 도달 시간(B)제어는 어차피 완전히 100% 수렴 할 수는 없다. 그래서 목표값의 몇%에 들어가면 제어가 완료된 것으로 본다. 즉, 제어가 완료되었다고 판단되는 시간이다. 시간이 짧을수록 좋다. 정상상태 오차(C) 제어량이 목표량의 일정범위에 도달하였으나 없어지지 않고 남아있는 오차이

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