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PID liquid level control 결과보고서2025.04.261. PID 제어기 튜닝 실험 목적은 액체 높이 제어를 통한 PID 제어기 튜닝 과정과 PID 제어 이론을 이해하는 것입니다. PID 제어기는 기본적인 feedback control 모습으로, 출력값은 P(비례), I(적분), D(미분)의 합으로 표현됩니다. P는 입력과 출력의 오차값에 비례하여 작용하며, 오프셋이 발생할 수 있습니다. I는 steady state error를 없애기 위한 오차의 누적항으로, 과도한 응답 시 오버슈트와 진동이 발생할 수 있습니다. D는 미래의 공정 출력과 설정 값의 오차를 예측해 제거해주지만, 노이즈...2025.04.26
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공정제어 다단액위제어(Cascade 제어)2025.04.251. 공정제어 공정제어는 공정의 제어변수(CV)를 외란(D) 하에서 조작변수(MV)를 적절히 조작하여 주어진 설정점(SP)에 최대한 근접하게 유지하도록 하는 것을 의미한다. 공정제어의 필요성은 공정 안정성 확보, 제품 규격 만족, 환경 규제치 만족, 운전 제약조건 만족, 실시간 공정 상태 파악, 공정 경제성 극대화 등이다. 대표적인 제어 전략으로는 되먹임제어(Feedback Control)와 앞먹임제어(Feedforward Control)가 있다. 2. Cascade 제어 Cascade 제어는 Primary controller의 출...2025.04.25
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공정제어-다단액위제어 예비레포트2025.04.291. 공정제어 공정제어(Process Control)란 생산 공정에서 전체 또는 부분적인 과정을 자동화시킨 다양한 조작을 의미한다. 일반적으로 이러한 공정제어는 컴퓨터를 이용하며, 이러한 이용 방식에는 직접 계수제어(DDC)와 감시 전산제어(SCC)가 있다. 공정제어와 관련된 용어로는 제어변수(CV), 조작변수(MV), 외란변수(D), 설정점(SP) 등이 있다. Feedback 제어는 출력값과 목표값의 일치 여부를 확인하며 목표값에 수렴하도록 제어하는 방식이고, Feedforward 제어는 외란을 미리 예측하여 상쇄시키는 방식이다....2025.04.29
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동역학 및 자동제어 응용실험 결과보고서(아주대 기계공학 응용실험)2025.01.111. 모터(전동기) 모터는 전기에너지를 운동에너지로 바꾸는 장치를 의미한다. DC 모터와 AC 모터가 있으며, 주요 특징은 DC 모터는 직류전원을 이용하고 정류자와 브러시로 연속적인 회전이 가능하며 제어가 쉽고 저렴한 반면, AC 모터는 교류전원을 이용하고 복잡한 구조로 큰 파워를 가진다. 모터의 용도에 따라 속도 제어, 위치 제어, 토크 제어 등 다양한 제어 방식이 사용된다. 2. 자동제어와 제어시스템의 응답 성능 자동 제어란 인간과 기계 사이의 상호 작용을 의미하며, 제어란 제어 변수가 기준치라 불리는 어떤 원하는 값에 적합하도...2025.01.11
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제어시스템 분석과 MATLAB SIMULINK 활용2025.11.161. 비례 제어기(Proportional Control) 비례 제어기는 오차에 비례하는 제어 신호를 생성합니다. Kp=2인 경우 전달함수 G(s)=1/(s²+3s+2)에 대해 폐루프 전달함수는 T(s)=2/(s²+3s+4)가 되며, 스텝 입력에 대한 정상상태 오차는 ess=1/2입니다. 비례 제어기는 구현이 간단하지만 정상상태 오차를 완전히 제거하지 못합니다. 2. 미분 제어기(Derivative Control) 미분 제어기는 오차의 변화율에 비례하는 제어 신호를 생성합니다. Kd=2인 경우 전달함수는 T(s)=2s/(s²+5s+2...2025.11.16
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PID liquid level control 예비보고서2025.04.251. PID 제어기 PID 제어기는 구조가 간단하고 구현이 쉽고, 조정해야 할 파라미터의 수가 적어 현장에서 비교적 쉽게 조작할 수 있으면서도 산업현장에서 요구하는 제어목적을 어느 정도 만족시킬 수 있기 때문에 많이 이용된다. 비례 (Proportional), 적분(Integral), 미분(Derivative)이 결합된 제어기이다. 2. 공정 확인 PID제어기의 조절변수를 결정하는 목적으로 일차시간지연(FOPTD) 모델이 자주 사용된다. FOPTD 모델은 공정 이득(k), 공정시간 상수(τ), 공정 시간 지연(θ)의 세 변수를 가진...2025.04.25
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생물반응기의 온도제어 시스템 측정 실험2025.11.121. PID 제어 시스템 생물반응기의 온도제어에 사용되는 제어 방식으로 P제어(비례제어), I제어(적분제어), D제어(미분제어)로 구성된다. P제어는 에러값에 비례하여 제어량을 변화시키지만 정상상태 오차가 남으며, I제어는 에러값을 적분하여 미소한 잔류편차를 제거하고, D제어는 오차값의 변화를 보고 조작량을 결정한다. 이들을 조합하여 효과적인 온도제어를 구현한다. 2. 피드백 제어 온도제어는 피드백 제어의 일종으로, 제어신호의 되돌림에 의해 제어량을 설정치와 비교하고 일치하도록 수정동작을 행한다. 설정부에서 목표온도를 설정하면 비교...2025.11.12
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적분기와 미분기의 주파수 응답특성 실험2025.11.111. PID 제어기와 아날로그 제어 제어시스템에서 오차신호를 변환하기 위해 PID(비례, 적분, 미분) 제어기가 널리 사용된다. 본 실험에서는 전통적인 아날로그 방식의 PID 제어기 구현을 다루며, 특히 적분기와 미분기의 동작원리를 이해하고 주파수 응답특성을 분석한다. 제어기의 목적은 시스템 출력값을 사용자가 원하는 값과 일치시키는 것이며, 오차에 계수를 곱하거나 오차의 적분값, 미분값에 계수를 곱하는 방식으로 동작한다. 2. 적분기의 회로 구성 및 주파수 특성 적분기는 출력전압의 일부를 커패시터를 거쳐 반전입력에 되돌려주는 구조로...2025.11.11
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공정제어-다단액위제어 결과 레포트2025.04.291. Process Modeling 실험 1주차에 진행한 실험 결과 그래프로, 수조2의 액위를 60에서 80으로 증가시킴에 따라 같이 변화한 수조4의 액위를 통해 일차시간지연 모델의 각 parameter를 구하는 과정을 나타낸 그래프입니다. 일차시간지연모델의 parameter인 θ, τ, k를 구하였습니다. 2. PID Tuning IMC-tuning 방법을 사용하여 PID 제어기의 파라미터인 Kc, τI, τD를 구하였습니다. 이상적인 parameter를 이용한 응답곡선과 내가 구한 parameter로 제어한 응답곡선을 비교하였습...2025.04.29
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직류모터 PID 제어 시뮬링크2025.05.071. DC 모터 시뮬레이션 이 과제에서는 DC 모터의 전기적 특성과 기계적 특성을 모델링하고 시뮬레이션을 수행했습니다. DC 모터는 전류 관련 전기적 특성과 각속도 관련 기계적 특성을 가지고 있어 회로를 두 가지로 나누어 모델링해야 한다는 것을 배웠습니다. 2. PID 제어기 이번 과제에서는 PID 제어기를 사용하여 DC 모터를 제어하는 시뮬레이션을 수행했습니다. PID 제어기의 비례 이득(Kp), 적분 이득(Ki), 미분 이득(Kd)을 변화시켜가며 각각의 응답 특성을 분석했습니다. 이를 통해 PID 제어기의 각 파라미터가 시스템 ...2025.05.07
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