화학공학실험 결과보고서 L.L.C Liquid Level Controller

소개

화학공학실험 결과보고서 L.L.C Liquid Level Controller

목차

1. 실험목적
2. 결과분석 및 고찰
3. 참고문헌
4. Data 처리 첨부

본문내용

1. 실험목적
- 공정제어에 기본적인 원리에 대해 이해한다.
- Closed Loop Step Change Method에 대해 이해하고 각 Tuning method의 PID parameter를 결정해본다.
- Tuning 방법에 따른 제어의 효과와 성능을 비교해본다. 제어의 종류와 특성에 대해 알아본다.

2. 결과분석 및 고찰
- 제어기의 tuning은 원하는 closed loop 응답을 얻기 위하여 feedback 제어기(이번실험에서는 PID)의 파라미터들을 조정하는 과정을 말한다. 비례제어기의 경우에는 조절하여야 할 파라미터가 제어기의 이득(Kc, gain)뿐이어서 문제가 간단하지만 PID 제어기의 경우에는 제어기의 이득(Kc), 적분시간(τI), 미분시간(τD) 등 조절하여야 할 파라미터가 3개이므로 조정이 쉽지 않다. 이번 데이터처리에서는 Ziegler - Nichols, Cohen and Coon 방법을 사용하여 각 파라미터들을 조정해보았고 실제 응답형태를 시뮬링크로 구현하여 그 성능을 비교해보았다. 각 파라미터들을 결정하기 위해서는 액위조절장치가 FOPTD(First Order Plus Time Delay) model을 따른다는 가정이 선행되어야 한다. FOPTD model은 1차 동특성과 시간지연을 가지고 있는 형태로 일반적인 반응기, 파이프 등을 포함한 공정장치를 이해할 때 사용된다. 즉, 실제 공정을 임의의 함수에 대하여 Pitting한다고 생각하면 되는데 필연적으로 오차를 포함하게 된다. 액위장치의 제어는 밸브를 이용하여 탱크 내 물이 유입되고 배출하는 방법으로 이루어지기 때문에 시간지연 term이 있는 것은 당연하고 동특성을 갖는 것도 자명하다. 하지만 탱크의 수위조절은 두 개 이상의 탱크가 유입과 배출이라는 복잡한 메커니즘을 가지고 있기 때문에 1차 동특성으로 Pitting하는 것보다 2차동특성 모델(Second Order Plus Time Delay)로 pitting하는 것이 많은 오차를 줄여줄 것이라 생각된다.

참고자료

· 없음