[자동제어] PID제어

PID제어 관련하여 복잡한 계산 및 수식을 배제하고 PID제어가 무엇이며, 어떻게해서 PID제어를 하면 PV(실제값)와 SV(설정값)를 일치하록 만들어지는지 원리와 개념위주로 작성하였습니다. 동영상 미분제어에서 부족하게 설명한 부분이 있어 제가 댓글로 달아 놓은 내용을 공유 드립니다. 미분제어를 잘못 이해할수 있겠다는 생각이 들어 아래 내용을 참조하셔서 마지막 미분제어 동영상을 이해주시면 감사하겠습니다. 20도에서 밸브가 30%에 PV=SV를 유지한다고 할때 오버슈팅이 2도가 발생이 된다고 가정을 하겠습니다. 그럼 PV값이 22도가 되면 먼저 P동작을 우선하게됩니다. (0~50도의 범위의 P값 20일때 1도 변화시 밸브 10% OPEN / 동영상 참조) 2도변화가 발생이 되었으니 밸브는 50%가 OPEN되고 D값이 20초로 설정을 했다고 하면, 오버슈팅이 발생되기 이전의 값 30%까지 20초동안 50 ~30%까지 밸브가 동작이 됩니다. 이런 PD제어에서는 D값이 작으면 반응시간이 적어 PV가 SV까지 도달되지 않고 반복적으로 PD제어를 하면서 SV값을 도달하는 톱니바퀴형태의 PV그래프 주기가 반복되면서 SV값의 도달할겁니다. D값이 높으면 톱니바퀴 그래프 주기기 길어질겁니다. PID제어에서는 오버슈팅 발생시 먼저 P제어 후 D제어를 하고 마지막으로 I제어를 해서 PV=SV를 유지하도록 합니다. 그러므로 PID제어에서 D시간이 너무 작으면 I제어가 길어질수 있고, 너무 길면 PI제어와 별 차이가 없을 수도 있습니다.