컨트롤러의 종류

제어기 정의

제어 시스템에서 제어기는 시스템의 실제 값(즉, 프로세스 변수)과 시스템의 원하는 값(즉, 설정점) 사이의 차이를 최소화하려는 메커니즘입니다. 제어기는 제어 공학의 기본적인 부분이며 모든 복잡한 제어 시스템에서 사용됩니다.

다양한 제어기에 대해 자세히 소개하기 전에, 제어 이론에서 제어기의 용도를 알아야 합니다. 제어기의 중요한 용도는 다음과 같습니다:

• 제어기는 정상 상태 오차를 줄여서 정상 상태 정확도를 향상시킵니다.

• 정상 상태 정확도가 향상되면 안정성도 향상됩니다.

• 제어기는 시스템이 발생시키는 불필요한 오프셋을 줄이는 데 도움이 됩니다.

• 제어기는 시스템의 최대 과도응답을 제어할 수 있습니다.

• 제어기는 시스템이 발생시키는 노이즈 신호를 줄이는 데 도움이 됩니다.

• 제어기는 과감쇠 시스템의 느린 응답을 가속화하는 데 도움이 됩니다.

제어기 유형

주요 제어기 유형은 연속 제어기와 비연속 제어기 두 가지입니다.

비연속 제어기에서는 조작 변수가 이산 값 사이에서 변경됩니다. 조작 변수가 취할 수 있는 상태의 수에 따라 두 위치, 세 위치, 다중 위치 제어기로 구분됩니다.

연속 제어기와 비교하여 비연속 제어기는 매우 간단한 스위칭 최종 제어 요소로 작동합니다.

연속 제어기의 주요 특징은 제어 변수(또는 조작 변수라고도 함)가 제어기의 출력 범위 내에서 어떤 값이든 가질 수 있다는 것입니다.

연속 제어기 이론에서 전체 제어 동작이 이루어지는 세 가지 기본 모드는 다음과 같습니다:

• 비례 제어기.

• 적분 제어기.

• 미분 제어기.

이러한 모드의 조합을 사용하여 프로세스 변수가 설정점과 같아지도록(혹은 가능한 한 가깝게) 시스템을 제어합니다. 이러한 세 가지 유형의 제어기는 새로운 제어기로 결합될 수 있습니다:

• 비례 및 적분 제어기(PI 제어기)

• 비례 및 미분 제어기(PD 제어기)

• 비례 적분 미분 제어기(PID 제어기)