제어 - 1. 제어 공학 기본 용어

시스템 system

- 기계, 전기 요소 component들의 모음

 

제어 control

- 시스템이 원하는 목표의 출력을 나도록 하는 행위

 

제어 시스템 control system

- 제어를 하려는 대상 시스템

 

입력, 출력

- 입력 input : 제어 시스템이 원하는 목표로 하도록 주는 지시

- 출력 output : 제어 시스템에 입력에 대한 결과

 

하부시스템 subsystem

- 제어 시스템만으로 부족한 부분을 보완해주기 위한 시스템

 

제어기 controller

- 제어 시스템이 원하는 출력이 나오도록 보완해주는 하부 시스템

ex. 우주선, 미사일, 조타 장치 등

 

 

제어기의 설계 design

- 제어 시스템을 해석하고 설계하는 행위

- 시간 영역 해석 : 임펄스 응답, 계단 응답, 근궤적법

- 주파수 영역 해석 : 보드 선도, 나이퀘스트 선도, 니콜스 선도 

 

 

 

 

제어 공학에서의 피드벡, 궤환 feedback

- 제어 시스템의 출력을 입력으로 되돌려주는것

- 기준 입력 r(t) - 출력 y(t) = 오차 e(t)

- 제어기는 오차 e(t)를 최소화 하기위해 동작함

 

 

 

폐루프 시스템 closed loop system

- 피드백으로 인해 입력과 출력간에 루프가 만들어지는 시스템

ex. 에어컨

 

개루프 시스템 open loop system

- 출력을 피드백하지 않아 오차가 보정되지 않는 시스템

ex. 선풍기

 

 

외란 disturbance

- 사용자 입력 이외에 시스템에 영향을 주는 외부 입력

ex. 비행기 제어 시스템에서의 외풍

 

 

안정성 stability

- 외란 발생시에도 제어시스템이 안정을 유지하는지에 대한 지표

- 출력을 피드백하여 안정성을 높이는데 이용됨

- 시스템의 안정성은 극점의 위치로 결정

 

 

 

현대에서의 제어 morden control engineering

- 자동차, 배 조타, 항공기, 우주선 등 모든 분야에 사용됨

 

 

 

 

동적 시스템 dynamic system

- 시간에 따라 변화하는 시스템

 

 

시스템 응답 system response

- 제어 시스템에 입력을 줄때, 시스템의 반응

- 시간영역, 주파수 영역에서의 반응으로 분류.

- 시간 영역 응답은 과도 응답과 정상상태 응답을 나누어서 볼 수 있음.

 

과도 응답 transient response

- 기준 입력 r(t)에서 시스템 출력이 얼마나 벗어났는지에 대한 응답

 

정상 상태 응답 steady state response

- 시스템이 과도기를 거친 후 출력과 가까워 진 시점에서의 응답.

 

시스템 설계 system design

- 제어 시스템이 안정성을 갖도록 하는 제어기 controller를 만드는것