제 목 : 제어란 무엇인가?◎ 과목명:◎ 담당교수:◎ 학 과:◎ 학 번:◎ 이 름:◎ 제출일자:목 차1. 제어(制御/制馭)의 사전적 의미2. IT용어로서의 제어의 의미3. 제어의 목적과 장점.① 제어의 목적② 자동제어의 장점4. 제어공학 [制御工學, control engineering]① 제어관련 여러 개념② 제어공학이란③ 제어공학의 전망1. 제어(制御/制馭)의 사전적 의미① 상대편을 억눌러서 제 마음대로 다룸.② 감정, 충동, 생각 따위를 막거나 누름.③ 기계나 설비 또는 화학 반응 따위가 목적에 알맞은 작용을 하도록 조절함.⇒많은 의미가 있지만 공통적으로 그 어떤것이 올바르게 되도록, 목적에 알맞게 작용하도록 조절한다는 의미가 포함된다.2. IT용어로서의 제어의 의미어떤 대상물을 사용자의 목적이나 용도에 맞도록 일정한 방법에 따라 통제하고 조정하는 것. 컴퓨터 시스템의 모든 하드웨어와 소프트웨어가 유기적으로 협력하여 최적의 작업을 할 수 있도록 조작하는 것으로, 프로그램 수행 순서를 지정하는 등의 프로그램 제어, 수동으로 하는 수동 제어, 기계에 의한 자동 제어 등이 있다.3. 제어의 목적과 장점.① 제어의 목적-보다 정확하게 ( Minimum stationary error )-보다 빠르게 ( Minimum rising time )-안정적으로 ( Stable )② 자동제어의 장점-인간을 단순노동으로부터 해방시킴-열악한 작업환경으로부터 인간을 보호-인간보다 더 정확하고,신속하게 작업을 수행한다..생산성 증대.생산원가 인하.생산 품질 향상.안정성 증대4. 제어공학 [制御工學, control engineering]①제어관련 여러 개념제어(control)란 어떤 대상시스템의 상태나 출력이 원하는 특성을 따라가도록 입력신호를 적절히 조절하는 방법을 말하며, 제어하고자 하는 대상을 플랜트(plant), 제어동작을 수행하는 장치를 제어기(controller)라고하는데, 제어기의 역할을 사람이 수행하는 경우에는 유인제어, 물리적 장치로써 제어기를 실현시킨 경우에는 무인제어라 부른다.제어시스템은 제어기와 플랜트의 연결방식에 따라 개로(Open-loop) 제어시스템과 폐로(closed-loop) 제어시스템으로 분류된다. 개로 제어는 제어하고자 하는 대상을 정확히 알고 있어야만 적용 가능하기 때문에 일반적으로 사용하지 않고 실질적으로 많이 사용되는 제어는 폐로 제어이다. 폐로 제어란 대상 공정의 출력을 입력단에 되먹여서 출력과 입력을 비교하여 제어의 입력으로 사용하는 방식으로 제어 대상의 특성을 정확히 모르는 경우에도 제어를 수행할 수 있는 장점이 있다.보통 자동제어란 사람이 없이도 제어동작이 수행되는 무인제어를 가리키는 말이다. 유인제어의 대표적인 예로는 자동차 운전을 들 수 있다. 자동차를 운전하는 경우에 운전자는 자신이 가고자 하는 목표지점에 안전하게 그리고 될 수 있는 한 빠르게 도착할 수 있도록 전방을 주시하면서 가속기와 브레이크와 핸들을 조작하여 자동차를 제어한다. 무인제어, 즉 자동제어의 대표적인 예로 들 수 있는 것은 냉방장치이다. 냉방장치는 실내온도를 일정하게 유지시켜주는 역할을 하는데, 실내온도가 미리 설정된 온도보다 높을 때에는 압축기를 가동시켜 온도를 낮춰주고, 이 온도가 설정온도와 같아지면 압축기의 동작을 멈춤으로써 실내온도를 일정하게 유지시키는 제어동작을 수행한다. 이 냉방장치에서 설정온도는 사용자에 의해 미리 결정되며, 실내온도는 냉방장치에 부착된 온도감지기로 측정된다. 이러한 플랜트와 제어기를 통괄하여 제어시스템이라고 한다. 위에서 가끔 시스템이란 용어를 사용하였는데 어떤 입력에 대해서 반응하여 출력신호를 내주면서 함께 동작하는 장치나 성분들의 집합을 시스템이라고 말한다. 제어공학에서 다루는 시스템은 주로 물리적이거나 기계적인 것들이지만, 이 용어 자체는 사회과학이나 의학, 생물학분야에서도 같은 의미로 쓰인다.냉방장치의 예에서 보는 바와 같이, 자동제어를 수행하려면 출력신호를 측정하는 감지기가 필요하다. 그리고 출력신호가 따라가기를 원하는 값이 있어야 하는데, 이를 기준입력이라고 하며 명령입력, 또는 명령신호라고도 부른다. 제어기는 이 감지기에 의한 측정신호와 기준입력 사이의 오차를 줄이면서 플랜트의 출력이 기준입력에 가까워지는 방향으로 시스템을 제어하는 동작을 한다. 자동제어에서는 출력신호가 감지기를 거쳐 입력단에 사용되는데, 이와 같은 플랜트와 제어기 및 감지기로 이루어지는 전체계통을 페로제어시스템이라고 부르며 플랜트의 출력을 입력단에 되먹여서 제어에 활용하기 때문에 되먹임제어시스템이라고도 한다.그리고 이러한 제어를 폐로제어 또는 되먹임제어라고 한다. 출력신호를 활용하지 않는 제어시스템을 개로제어시스템(open-loop control system)이라 부르며 그 때의 제어를 개로제어라 부른다. 그런데 개로제어는 대상시스템의 특성을 잘 알고 있는 경우에만 정확한 제어가 가능하기 때문에, 산업현장에서는 개로제어가 잘 사용되지 않으며 폐로제어가 많이 쓰이고 있다. 제어를 위해서는 제어시스템을 수학적으로 묘사하고 이러한 묘사를 바탕으로 수학적인 해석과 설계를 수행한다. 플랜트를 수학식으로 표현한 것을 모델(model)이라고 부르며, 많은 경우에 플랜트 모델은 알고 있는 것으로 볼 수 있다. 실제 플랜트는 모델과 다소 차이가 있는데 이를 모델불확실성(model uncertainty)이라고 부르며, 상세하게는 알려져 있지 않고 최대값 정도를 알 수 있다.
