Matlab을 이용한 PI제어 설계

소개

DC motor 전달함수 유도를 통해 개루프 시스템의 단위계단 응답 특성시험을 한다.

비례, 적분 제어기를 설계하여 폐루프 시스템의 단위계단 응답을 알아본다

목차

가. 서론
1) 역사적 배경(PID 제어의 발달 + PID 제어기의 구조)
I. PID 제어의 발달
Ⅱ. PID 제어기의 구조
나. Matlb m-file을 이용한 PI 제어기의 설계

본문내용

가가. 서론

1) 역사적 배경(PID 제어의 발달 + PID 제어기의 구조)

I. PID 제어의 발달

ⅰ) PID 제어의 탄생과 발전
20세기에 접어든 1922년에 마이 노스 키(Minorsky)가 현재에도 제어의 압도적 위치를 유지하고 있는 PID 제어를 발상했다. laplace 변환 등 제어 특성을 해석하는 수학적 수단이 없는 시대에, 와트 증기 기관의 회전수제어의 P동작에, 오프셋(offset)를 제거하는 기능을 가지는 I(적분) 동작을 부가해, 한층 더 제어량의 변화를 예측해 선행 억제하는 기능을 가지는 D(미분) 동작을 부가한 완전한 PID 제어를, 어떻게 해 발상했는지는 분명하지 않다. 아마, 이것은 병기의 성능이나 산업 고도화의 강한 요구의 압력을 받아, 궁리에 궁리를 거듭하고 있는 과정에서 발상하게 된 것임에 틀림없다고 생각한다. 1936년 미국 테이러(Taylor) 사의 캘린더(Callender) 등에 의해 공기식 PID 조절기의 원형이 만들어 졌다.
그러나, PID 파라미터치를 어떻게 결정해, 조정하면 좋은가가 불분명했었기때문에 거의 사용되지 않았다. 테이러사의 영업 기술부에 있어, 팔리지 않고 곤란해 하고 있던 지그라(Ziegler)가 기술개발부에 있던 니코르스(Nichols)에 제의해, PID 파라미터의 최적 조정법의 개발에 임했다. 공기식 PID 조절기를 개조해, 낭비 시간과 완화시간을 가진 제어 대상 모델을 만들어, PID 조절기와 조합해 실험에 실험을 거듭했다. 마침내 1942년, 양자에 의해 획기적인 실용적인 PID 파라미터의 조정방법(한계 감도법 및 과도 응답법)이 제창되었다. 이러한 조정방법은 실험적으로 요구된 것으로, 이론적 근거는 명확하지는 않지만, PID 파라미터 구하는 방법이 용이해, 한편으로 유효했었기 때문에, PID 제어의 보급에 크게 공헌하게 되었다.

ⅱ) PID 제어의 현상, 자리 매김과 특징
(1) 프로세스 제어 전체의 90%이상의 압도적 위치를 가지는 심플하고, 유효하며, 한편으로 알기 쉬운 제어 방식이다
(2) 비례(P), 적분(I), 미분(D)이라고 하는 3종 동작이 프로세스 공업 등에 나타나는 대부분의 제어 대상에 대해서, 충분한 조정능력을 가지고 있어 그 물리적 의미가 명확해, 조정이 용이하다.

참고자료

· 없음