- PID 제어기에 관한 질문입니다.
- 궁금이 (2001/05/30)추천0 조회수2130
- 안녕하세요...
전 화학공학을 전공하고 있는 학부생입니다.
공정제어 강의를 듣다가 궁금했던게 있어서 이렇게 질문을 드립니다.
PID제어기라는 것을 배웠는데요.
이들의 control gain을 보면 이미 어떤 규칙에의해서 각 값들이 고정이 되있는것 같은데요. 이렇게 되면 공정에 어떤 변화(외란이라고 하나요?) 생기게 되면 그 에러를 줄이기 위해서 제어기가 어떤 작용을 할텐데요. 수업시간에 배운 방법 대로라면 control gain이 일정하기 때문에 그 작용이 같은 에러라면 항상 일정할것 같습니다.
그러면 만약 process gain이 일정하지 않고 어떤 상태에 따라서 같은 에러에대해 나타나는 결과가 많이 다르다면(이런걸 비선형성이라고 하나요??), 고정된 control gain을 가진 PID 제어기로 원하는 결과를 얻기가 힘들지 않을까요?
혹시 이런 경우엔 어떤식으로 공정을 제어하는지 궁금합니다. ^^
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관리자 (2001-05-30 11:58:28)+덧글답변
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안녕하세요, 궁금이 님...
PID제어기의 gain 및 상수를 결정하는 문제는 제어 수업시간에 잘 배우셨으리라 생각됩니다. 일반적으로 Cohen and Coon Controller Design Relations를 통하여 초기값을 주고, IAE(Integral of the Absolute Value of the Error)나 ISE(Integral of the squared error), ITAE(Integral of the Time-Weighted Absolute Error) 등의 방법을 이용하여 error가 최소가 되는 방향으로 결정하게됩니다. (\'Seborg\'의 \'Process Dynamics and Control\' 책 12장을 참조하세요.)
> 그러면 만약 process gain이 일정하지 않고 어떤 상태에 따라서 같은 에러에대해 나타나는 결과가 많이 다르다면(이런걸 비선형성이라고 하나요??), 고정된 control gain을 가진 PID 제어기로 원하는 결과를 얻기가 힘들지 않을까요?
사실 일반적으로는 PID 제어기의 고정된 gain만으로도 외란에 대해서는 어느 정도 잘 반응을 하기때문에 대부분의 공장들에서 고급제어를 하지않고 PID만으로도 잘 운영하고 있습니다.(물론 특별한 제어기법을 사용하는 공정도 있기는 합니다.)
그리고 PID제어 대신에 쓰는 것으로 Adaptive Control을 말씀드릴 수 있습니다. 그중 Programmed Adaptation이란 제어 기법은 공정의 조업조건에 따라서 다른 제어기 셋팅을 사용하는 것입니다. 가장 널리 쓰이는 Programmed Adaptation으로는 Gain Scheduling이 있습니다. 에러 신호에 따라 gain값을 변화시켜가면서 제어하는 기법입니다. Feed의 양에 따라 온도에 영향을 많이 받는 heating 시스템이나 pH 제어같이 비 선형성이 심한 경우에 적용하는 기법입니다.
안녕하세요, 궁금이 님...PID제어기의 gain 및 상수를 결정하는 문제는 제어 수업시간에 잘 배우셨으리라 생각됩니다. 일반적으로 Cohen and Coon Controller Design Relations를 통하여 초기값을 주고, IAE(Integral of the Absolute Value of the Error)나 ISE(Integral of the squared error), ITAE(Integral of the Time-Weighted Absolute Error) 등의 방법을 이용하여 error가 최소가 되는 방향으로 결정하게됩니다. (\'Seborg\'의 \'Process Dynamics and Control\' 책 12장을 참조하세요.)
> 그러면 만약 process gain이 일정하지 않고 어떤 상태에 따라서 같은 에러에대해 나타나는 결과가 많이 다르다면(이런걸 비선형성이라고 하나요??), 고정된 control gain을 가진 PID 제어기로 원하는 결과를 얻기가 힘들지 않을까요?
사실 일반적으로는 PID 제어기의 고정된 gain만으로도 외란에 대해서는 어느 정도 잘 반응을 하기때문에 대부분의 공장들에서 고급제어를 하지않고 PID만으로도 잘 운영하고 있습니다.(물론 특별한 제어기법을 사용하는 공정도 있기는 합니다.)
그리고 PID제어 대신에 쓰는 것으로 Adaptive Control을 말씀드릴 수 있습니다. 그중 Programmed Adaptation이란 제어 기법은 공정의 조업조건에 따라서 다른 제어기 셋팅을 사용하는 것입니다. 가장 널리 쓰이는 Programmed Adaptation으로는 Gain Scheduling이 있습니다. 에러 신호에 따라 gain값을 변화시켜가면서 제어하는 기법입니다. Feed의 양에 따라 온도에 영향을 많이 받는 heating 시스템이나 pH 제어같이 비 선형성이 심한 경우에 적용하는 기법입니다.