부산대학교 기계공학부 시스템모델링및제어 PID실험보고서 (2023년도 3학년 1학기)

1. 위 데이터는 비례제어기에서 비례 제어 게인을 바꾸었을 때 모터의 응답특성을 나타내고 있습니다. 위 그램을 보고 모터제어에서 비례 게인의 역할에 대해 서술하시오.

비례제어기는 제어 시스템에서 가장 기본적인 형태의 제어기이며, 출력에 대한 비례적으로 조정된 제어 신호를 생성하여 시스템을 안정적으로 제어하는 역할을 한다. 비례 게인은 이러한 비례제어기의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 비례 게인을 변경함으로써 시스템의 응답특성에 미치는 영향을 살펴보면, 주목할 만한 몇 가지 특징이 있다. 비례 게인이 낮을 경우, 시스템은 느리고 안정적인 응답을 보인다. 이것은 비례 제어기가 출력 전압을 적게 조절하므로 모터의 속도 변화가 느리게 일어난다는 것을 의미한다. 이 상황에서는 시스템이 변화하는 외부 신호에 대한 반응이 둔하며, 오버슛이 적고 진동이 거의 없는 안정적인 상태를 유지할 수 있다. 그러나 과도한 둔함으로 인해 목표 값에 도달하는 시간이 늘어나고, 성능적으로 만족스럽지 못한 응답을 제공하게 된다. 반면, 비례 게인이 높을 경우 시스템은 빠른 응답성을 보여준다. 비례 제어기가 출력 신호를 크게 조정하여 모터를 신속…(생략)