[A+ 결과보고서] 압력제어 실험

소개

부산대학교 3학년 1학기 화공생명공학실험 결과보고서입니다.

제 스토어에 1학년부터 3학년까지 했던 모든 실험 보고서를 게시해놓았습니다.
실험 과목 모두 A+ 받았으니 믿고 구매하셔도 됩니다 :)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
2.1 제어
2.2 설계 기준
2.3 제어 시스템
2.4 밸브

3. 실험 기기

4. 실험 방법

5. 실험 결과
5.1 역동작 On/Off 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)
5.2 역동작 PID 제어
1) 역동작 P 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)
2) 역동작 PI 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)
3) 역동작 PID 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)
5.3 정동작 PID 제어
1) 정동작 PI 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)
2) 정동작 PID 제어 (Kc/ti/td/SP/VO)

6. 결론 및 고찰
1) 역동작, 정동작 비교
2) P, PI, PID 제어 비교

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
자동 공정 제어의 근본 원리, 피드백 제어 루프를 이해하고 압력 제어 장치를 이용하여 PID 제어기의 작동을 실습하여 공정의 흐름을 이해한다.

2. 실험 이론
2.1 제어
제어 대상이 제어량을 변화시키는 요인인 외란에 영향을 받지 않고 안정하게 목표값을 추종하도록 제어 시스템을 변화, 조정하는 과정이다. 이러한 제어 동작을 수행하는 회로나 장치를 제어기, controller라고 한다. 직접 제어하지 않는 자동 제어를 수행하기 위해서는 출력 신호를 측정하는 감지기가 필요하다. 자동 제어는 출력 신호가 감지기에 의해 입력 단에 되먹여지는 되먹임 제어 시스템이다.
제어 시스템에서 제어 대상은 주로 플랜트, 공정이다. 본 실험의 제어 대상은 반응기 내부의 압력이다. 이를 컨트롤 밸브로 제어하며 밸브를 조절하기 위하여 유체(공기)를 제어한다.

2.2 설계 기준
1) 정특성(Static Characteristics)
입력이 시간적으로 변하지 않을 때의 특성을 정특성이라고 한다. 정특성에는 감도, 직선성, 히스테리시스 등이 있다. 이때 감도는 전달함수의 기울기를 말한다. 전달함수란 센서의 물리적 입력신호와 출력신호 사이의 함수적 관계를 이른다. 센서의 입출력 관계가 직선으로 되면 전달함수는 y=Sx 함수로 쓰이고 기울기 S는 출력량/입력량으로 감도를 일컫는다. 전달함수가 비선형인 경우, 감도는 특정 입력값 x에 대해서만 정의한다.

2) 동특성(Dynamic Characteristics)
입력이 시간에 따라 변할 때의 특성을 동특성이라고 한다. 동특성에는 응답시간, 주파수의 특성,제어계의 성능, 안정성 등이 있다. 응답 시간은 센서 입력 크기를 갑자기 변화시킬 때 출력 신호의 시간 응답 특성을 나타낸다. 측정 상승 시간으로 정의하는데, 대부분의 경우 90%에 도달하는 시간을 정의한다.

참고자료

· 이광순. 화학공학인을 위한 공정제어 이론과 실무. 도서출판 아진. (2018).
· 모터의 PID 제어법. http://www.ktechno.co.kr/pictech/motor05.html. (accessed by 2024.06.14).
· 화공생명공학실험 001분반 3조. 화공생명공학실험 세미나 ppt. (2024).
· DMM. Control System Definition, Types, Applications, and FAQs. electronicsforu. Control System Definition, Types, Applications, and FAQs (electronicsforu.com). (accessed by 2024.06.14).
· Dr Vipin Jain. Types of ControllersㅣProportional Integral and Derivative Controllers. Electrical 4 U. Types of Controllers | Proportional Integral and Derivative Controllers | Electrical4U. (accessed by 2024.06.14).
· Kazuhiro Yamanishi, Mino Mineo. Multiposition controller. United States Patent. (1986).
· Heat-tech. 4-2.ON-OFF 제어. 4-2.ON-OFF 제어 | HEAT-TECH. (accessed by 2024.06.14).
· 정보통신기술용어해설. 제어 용어. http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=5027. (accessed by 2024.06.14).