제어 공학의 기초

적분 와인드업의 설명으로 올바른 것은?

  1. A미분항이 잡음을 증폭하여 조작량이 미세하게 계속 진동하는 현상으로, 미분에 로우패스 필터를 넣으면 막을 수 있다
  2. B적분 계산에서 샘플링 주기를 너무 길게 했기 때문에 정상 편차가 계속 남는 현상
  3. C조작량이 상한에 붙어 있는 동안에도 적분항이 편차를 계속 누적하기 때문에, 편차의 부호가 바뀌어도 한동안 조작량이 내려가지 않아 큰 오버슈트가 일어나는 현상
정답과 해설 보기

정답: C. 조작량이 상한에 붙어 있는 동안에도 적분항이 편차를 계속 누적하기 때문에, 편차의 부호가 바뀌어도 한동안 조작량이 내려가지 않아 큰 오버슈트가 일어나는 현상

모터의 전압이나 밸브의 개도처럼 조작량에는 상한과 하한이 있습니다. 큰 편차가 계속되어 조작량이 상한에서 포화되면, 조작량은 더 이상 늘어나지 않는데도 적분항은 편차를 계속 누적하여 큰 값이 됩니다. 제어량이 목표값을 넘어 편차의 부호가 바뀌어도, 쌓아 둔 적분값이 줄어들 때까지 조작량은 상한에 붙은 채이므로 큰 오버슈트와 긴 진동이 일어납니다. 대책으로 포화되어 있는 동안 적분을 멈추거나 적분값을 제한하는 안티 와인드업이 쓰입니다.

이 분야 연습하기 분야로 돌아가기

제어 공학의 기초의 다른 문제

  1. 마이컴으로 위치형 PI 제어를 구현하고, PWM의 듀티비(0~100%)를 조작량으로 한다. 적분 와인드업의 대책으로 올바른 것은?
  2. 샘플링 주기 Ts = 1 ms에서 적분을 직사각형 근사 Σe·Ts로 계산하는 디지털 PI 제어가 있다. 적분 이득 Ki = 10 s⁻¹이고 편차 e = 0.2가 50샘플 동안 계속되었을 때, 적분항의 증가분으로 올바른 것은?
  3. 샘플링 주기 Ts = 1 ms인 디지털 제어에서는 D/A 변환의 0차 홀드가 약 Ts/2의 부동작 시간으로 작용한다. 이득 교차 주파수가 100 Hz일 때, 이 지연에 의한 위상 지연에 가장 가까운 것은?
  4. 극점이 s = −100 s⁻¹에 있는 연속 시간 1차 지연계를 샘플링 주기 Ts = 1 ms로 이산화했다. z = e^(sTs)의 관계로부터 구한 이산 시간 극점으로 가장 가까운 것은?
  5. 모터 제어에서 안쪽에 전류(토크) 루프, 바깥쪽에 속도 루프를 두는 캐스케이드 제어로 한다. 설계의 사고방식으로 올바른 것은?

이 분야의 비교