제어 공학의 기초
PID 제어의 미분(D) 동작의 성질과 구현에서의 대책의 조합으로 올바른 것은?
- A편차를 시간에 대해 누적하여 정상 편차를 없애는 작용이 있으며, 적분 와인드업을 막기 위해 조작량의 상한과 하한 제한을 없앤다
- B높은 주파수일수록 이득이 작아지므로 잡음에 강하고, 로우패스 필터를 넣으면 위상이 늦어져 불안정해지므로 필터는 넣지 않고 그대로 사용하도록 한다
- C편차의 변화 속도에 따른 조작량으로 진동을 억제하지만, 높은 주파수의 잡음을 크게 증폭하므로 로우패스 필터와 조합한 불완전 미분으로 한다
정답과 해설 보기
정답: C. 편차의 변화 속도에 따른 조작량으로 진동을 억제하지만, 높은 주파수의 잡음을 크게 증폭하므로 로우패스 필터와 조합한 불완전 미분으로 한다
미분 동작은 편차의 변화 속도에 비례한 조작량을 내어 편차가 커지기 전에 앞질러 대응하므로, 진동을 억제하고 감쇠를 늘리는 작용이 있습니다. 미분 요소 s의 이득은 주파수에 비례하여 커지므로, 센서 잡음 같은 높은 주파수 성분을 크게 증폭해 버립니다. 그래서 Td·s/(1 + Td·s/N)처럼 1차 로우패스 필터를 조합하여(불완전 미분) 높은 주파수에서의 이득을 N배 정도로 제한합니다. N은 8~20 정도로 고르는 경우가 많습니다.