PI 제어 동작은 공정 제어계의 무엇을 개선하기 위함인가

Question

24번 해설에 이득 여유가 증가한다라고 적혀있는데나이퀴스트 선도에서 이득 여유가 증가하면 안정도도 증가하는 것으로 배웠습니다.라. 안정도는 왜 답이 될 수 없는 것인지 궁금합니다.

운영교수 · Accepted Answer

안녕하세요. 박성민님제어 p10. 24번)PI제어란비례 제어로 잘 제어할 수 있을 것으로 생각하겠지만, 실제로는 제어량이 목표값에 접근하면 문제가 발생합니다.그것은 조작량이 너무 작아지고, 그 이상 미세하게 제어할 수 없는 상태가 발생합니다.결과는 목표값에 아주 가까운 제어량의 상태에서 안정한 상태가 됩니다.이렇게 되면 목표값에 가까워지지만, 아무리 시간이 지나도 제어량과 완전히 일치하지 않는 상태로 됩니다.이 미소한 오차를 ''잔류편차''라고 합니다. 이 잔류편차를 없애기 위해서 사용되는것이 적분 제어입니다.즉, 미소한 잔류편차를 시간적으로 누적하여, 어떤 크기로 된 곳에서 조작량을 증가하여 편차를 없애는 식으로 동작합니다.따라서 해당문제의 정답은 오차, 정상특성을 개선하기 위한 동작입니다.

박성민 · Answer

제가 질문한 것에는 대답을 안해주시고 원론적인 말씀만 하시네요

운영교수 · Answer

제어계에서비례항 : 현재상태에서의 오차값의 크기에 비례한 제어작용을 합니다.적분항 : 정상상태 오차를 없애는 작용을 합니다.미분항 : 출력값의 급격한 변화에 제동을 걸어 오버슛을 줄이고 안정성을 향상시킵니다.즉, PI제어기에서 주된 개선 사항은 정상상태 오차를 없애는 작용이고, 미분항이 있을 때 안정성을 개선시킨다고 볼 수 있습니다.

운영교수 · Answer

PI : 과도응답에는 영향을 주지 않으면서 정상 상태 오차를 개선하는 것

PD : 과도응답을 개선하는 것

PID : 정상상태 오차와 과도응답의 개선을 위한 설계방법을 결합한 것

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