제어계의 응답이 수렴한 뒤에 남는 목표값과 제어량의 차. 오프셋이라고도 부른다. 단위 피드백 시스템에서는 계단 목표값에 대해 1/(1 + Kp)(Kp = G(0)은 위치 편차 상수)가 되며, 전향 경로에 적분을 포함하지 않는(0형) 시스템에서는 0이 되지 않는다. 적분을 1개 포함하는 1형 시스템에서는 계단 입력에 대한 정상 편차가 0이 되고, 램프 목표값에 대해서는 1/Kv(Kv는 속도 편차 상수)의 편차가 남는다. PI 제어의 적분 동작은 이 편차를 없애기 위해 쓰인다.
일본어 명칭: 定常偏差
정상 편차(Steady-state Error)은(는) 제어 공학의 기초 등 1개 분야의 연습 문제 5개에 나와요.
분야: 제어 공학의 기초
정답: A. 계단 목표값에 대한 정상 편차는 0이 되고, 일정한 속도로 증가하는 램프 목표값에 대해서는 일정한 크기의 편차가 남는다
전향 경로에 포함된 적분의 수를 시스템의 형이라고 부릅니다. 1형 시스템에서는 편차가 조금이라도 남으면 적분이 조작량을 계속 바꾸므로, 계단 입력에 대한 정상 편차는 0이 됩니다. 램프 목표값에 대해서는 계속 따라가기 위해 일정한 편차가 필요하며, 그 크기는 1/Kv(Kv = lim[s→0] sG(s)는 속도 편차 상수)입니다. 예를 들어 G(s) = 2/(s(s + 1))에서는 Kv = 2이고, 단위 램프에 대한 정상 편차는 0.5가 됩니다.
단위 피드백 시스템의 계단 입력에 대한 정상 편차는 1/(1 + Kp)이며, Kp = G(0)을 위치 편차 상수라고 부릅니다.
단위 피드백 시스템에서 전향 전달 함수가 G(s) = 9/(1 + 2s)이다. 크기 1의 계단 목표값에 대…1형 시스템에서는 편차가 조금이라도 남으면 적분이 조작량을 계속 바꾸므로, 계단 입력에 대한 정상 편차는 0이 됩니다.
폐루프가 안정한 단위 피드백 시스템에서 전향 전달 함수 G(s)가 적분 1/s를 1개 포함할(1형 시스템일…낮은 주파수일수록 이득이 커지므로, 적분을 포함하는 시스템은 계단 목표값에 대한 정상 편차를 0으로 만들 수 있습니다.
적분 요소 G(s) = 1/s의 보드 선도로 올바른 것은?Kp를 크게 하면 응답이 빨라지고 계단 입력에 대한 정상 편차 1/(1 + Kp·K)(K는 제어 대상의 정상 이득)도 작아지지만, 편차가 없으면 조작량도 0이 되므로 편차는 0이 되지 않습니다(오프셋).
적분 요소를 포함하지 않는(0형) 제어 대상을 비례(P) 제어한다. 비례 이득 Kp를 크게 했을 때의 일반…적분 동작은 편차를 시간에 대해 누적하여 조작량으로 삼으므로, 편차가 조금이라도 남아 있는 한 조작량을 계속 바꾸어 최종적으로 정상 편차를 0으로 만듭니다.
PI 제어에서 적분(I) 동작을 더하는 주된 목적과 그 부작용의 조합으로 올바른 것은?전달 함수(Transfer Function) PID 제어(PID Control) 위상 여유(Phase Margin) 오버슈트(Overshoot) 보드 선도(Bode Plot) 1차 지연계(First-order System) 2차 지연계(Second-order System) 라우스-후르비츠 안정 판별법(Routh–Hurwitz Stability Criterion) 라플라스 변환(Laplace Transform) 블록 선도(Block Diagram)