비 보상
PD 보상
PID 보상
* PID 보상 시스템
* 시스템 응답 결과
③ 실행 결과
ans =
uncompesnsated system
num/den =
0.35
-------------------------------------------------
s^4 + 2.6 s^3 + 1.9805 s^2 + 0.56548 s + 0.050106
Select a point in the graphics window
selected_point =
-0.1819 + 0.1940i
ans =
closed-loop poles=
p_un =
-1.5182
-0.7083
-0.1867 + 0.1968i
-0.1867 - 0.1968i
Give pole # that is operating point3
peak_time_un =
15.9670
ess_un =
0.6332
ans =
PD compensated system
pole_desired =
-0.3752 + 0.3935i
ans =
PD controller
num_pd =
1.0000 0.1845
Select a point in the graphics window
selected_point =
-0.3685 + 0.3919i
ans =
closed-loop poles=
p_com_pd =
-1.6723
-0.3751 + 0.3940i
-0.3751 - 0.3940i
-0.1776
Give pole # that is operating point2
gain =
0.5849
peak_time_com_pd =
7.9730
ans =
PI controller
num/den =
s + 0.24
--------
s
ans =
PID controller
Select a point in the graphics window
selected_point =
-0.2902 + 0.3108i
ans =
closed-loop poles=
p_com_pid =
-1.6630
-0.2980 + 0.3150i
-0.2980 - 0.3150i
-0.1705 + 0.0448i
-0.1705 - 0.0448i
Give pole # that is operating point2
gain =
0.6271
peak_time_com_pid =
9.9745
④실행 결과 정리표
비 보상
PD보상
PID 보상
K
0.0829
0.5849
0.6271
ζ
0.6901
0.6901
0.6901
%OS
5
5
5
Ts
21.4197
10.6645
13.4243
Tp
15.9670
7.9730
9.9745
ess
0.6332
0.5702
0
6. 시뮬레이션을 통한 성능분석 후 설계된 제어시스템을 수정 보완한다.
① 분 석
정상상태 오차를 0으로 줄이기 위하여 PI시스템을 보완하였고 Tp값을 50% 로 만들기 위하여 PD를 설계하였으나 그 두 값을 합한 PID시스템 에서는 Tp값이 62.5% 가량으로 만들어 졌음을 볼 수 있다. 이것을 고려하면 실제로 필요한 Tp값보다 설계 조건을 낮추어서 설계보완해야 함을 볼 수 있다.
이는 PI시스템으로 정상상태 오차를 0으로 만드는데 있어서 생기는 문제점으로 보인다. 결론적으로 우리는 정상상태 오차를 0으로 만들며 Tp값이 절반인 시스템을 설계하였으나 정상상태 오차가 0이며 Tp값이 62%인 시스템이 만들어 졌다.
② 수 정 및 보 완
50%값을 얻기 위하여 실험적으로 반복한 결과 45%의 값을 설계하여 적용하면 약 51%의 값을 얻을 수 있음을 알아내었다.
따라서 우리는 설계 조건대로의 ess가 0이며 Tp값이 50%로 만들어지는 시스템을 설계하기 위하여 Tp값을 45%을 기준으로 설계 하면 된다.
7. 결론 및 느낀점
한 학기 동안 제어 및 시스템 수업을 들으면서 수식적으로 분석하고 풀어내는 법을 배웠다. 하지만 이런 값을 수식적으로 이해하는데 있어서 실제 적용하는 분야를 잘 알지 못해 수식만으로 그치는 부분이 많았다. 하지만 이번 텀 프로젝트를 통하여 우리가 그동안 배워왔던 제어 시스템이 화학 공정 온도 제어 시스템에 어떻게 적용되고 활용되는지를 알 수 있는 매우 유익한 시간이였다.
지금까지 배웠던 제어 시스템을 보다 더 실제 공정에 적용함으로써 수식만으로 그쳤던 과목을 보다 큰 범위에서의 지식으로 이끌어 낼 수 있었음에 만족하고, 수식적인 값이 실제 결과 값에 완벽하게 일치 하지 않음을 알게 되었다.
이론뿐만 아니라 활용이 중요하다는 것을 알게 되었고 한 학기동안 쌓아온 낱개의 지식들을 하나로 융합할 수 있었다.