제어 공학의 기초
마이컴으로 위치형 PI 제어를 구현하고, PWM의 듀티비(0~100%)를 조작량으로 한다. 적분 와인드업의 대책으로 올바른 것은?
- A포화되어 있는 동안에는 비례 이득을 크게 하여 빨리 포화에서 빠져나오게 한다
- B적분항을 부동소수점 수로 계산하면 오버플로가 일어나지 않으므로 특별한 대책은 필요 없다
- C출력이 포화되어 있는 동안에는 편차가 포화를 깊게 하는 방향이면 적분을 멈추거나, 제한한 값과의 차이를 적분으로 되돌려 적분값을 억제한다
정답과 해설 보기
정답: C. 출력이 포화되어 있는 동안에는 편차가 포화를 깊게 하는 방향이면 적분을 멈추거나, 제한한 값과의 차이를 적분으로 되돌려 적분값을 억제한다
1번째 방법은 조건부 적분(클램핑)으로, 출력이 포화되어 있고 편차가 포화를 더 깊게 하는 방향일 때는 적분을 갱신하지 않습니다. 2번째는 역계산(back-calculation)으로, 제한하기 전의 계산값과 실제로 출력한 값의 차이에 계수를 곱해 적분으로 되돌려 적분값을 끌어내립니다. 조작량의 변화분을 계산하는 속도형 PID 제어에서는 출력을 제한하는 것만으로 와인드업이 잘 일어나지 않게 됩니다. 정수 고정 소수점으로 계산할 때는 적분 변수 자체의 오버플로에도 포화 연산 등으로 대비합니다.