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제목 [기본] [베이치] PID 제어 알고리즘이란? 등록일 2023.08.18 08:13
글쓴이 관리자 조회 381
안녕하세요. 앱솔루텍 입니다.

베이치일렉트릭코리아 'PID 제어 알고리즘이란?' 기술 자료입니다.

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공학의 실제 응용에서 PID제어 알고리즘은 가장 널리 사용되는 알고리즘입니다. 다음은 PID 제어 알고리즘이 무엇인지에 대해 구체적으로 소개하겠습니다.


PID 제어 알고리즘의 작동 원리는 무엇입니까?


비례, 적분 및 미분 제어의 가장 널리 사용되는 레귤레이터 제어 법칙을 PID 제어 알고리즘이라고도 하며 PID 제어 또는 PID 조정이라고도 합니다. PID 컨트롤러는 거의 70년의 역사를 가지고 있습니다. 
간단한 구조, 우수한 안정성 및 신뢰할 수 있는 성능은 주요 산업 제어 기술 중 하나가 되었습니다.
제어 대상의 구조와 매개변수가 충분히 주어지지 않은 경우 시스템 컨트롤러의 구조와 매개변수는 사용의 경험과 현장 시운전에 의존해야 합니다. 이러한 경우 PID 제어 기술은 가장 편리한 기술이라고 할 수 있습니다.

PID 제어 알고리즘에는 PI 제어와 PD 제어가 있습니다. PID 컨트롤러는 비례, 적분 및 미분 제어 값을 계산하여 작동합니다. 현재 비교적 간단한 PID 제어 알고리즘에는 3가지 종류가 있습니다.
증분 알고리즘, 위치 유형 알고리즘, 미분 알고리즘입니다. 
이러한 제어 알고리즘은 고유한 특성을 가지며 대부분의 제어에 대한 일반적인 요구 사항을 충족하는 가장 단순하고 기본적인 알고리즘입니다.



PID-1.jpg


전체 공식은 다음과 같습니다.
u (t) = Kp * e (t) + KiSe (t) + Kd [e (t) - e (t-1)] + u0



PID 제어 알고리즘 디버깅 프로세스에서 다음 단계에 유의해야 합니다.


1. 0으로 설정하고 P를 증가시켜 진동을 발생시키는 I 및 D를 닫습니다.
2. P를 감소시켜 임계 진동 지점을 찾습니다.
3. 목표값에 도달할 때까지 I를 증가시킴니다.
4. 오버슈트, 진동 및 안정화 시간이 요구 조건과 일치하는지 확인하기 위해 전원을 다시 켭니다.
5. 오버슈트 및 진동 조건에 대한 일부 미분 항을 적절히 추가합니다.



PID 컨트롤러 매개 변수 조정 방법


PID 컨트롤러 매개 변수 튜닝은 벡터 모터 제어 시스템 설계의 핵심입니다. 그리고 많은 PID 컨트롤러 매개 변수 조정 방법이 있으며, 두 가지 범주로 요약할 수 있습니다.

1. 이론적 계산 튜닝. 수학적 모델과 이론적 계산을 기반으로 컨트롤러 매개 변수를 결정합니다. 이 방법으로 계산된 데이터는 직접 사용할 수 없으며 조정 및 수정해야 합니다.



PID-2.jpg


2. 엔지니어링 튜닝 방법은 주로 엔지니어링 경험에 의존하여 제어 시스템 테스트에서 직접 수행하며, 이 방법은 파악이 용이하고 엔지니어링 실무에서 널리 사용됩니다. PID 컨트롤러 파라미터 튜닝 방법에는 임계 방법, 반응 곡선법, 감쇠 방식이 있습니다.

이 방법은 모두 먼저 테스트된 다음 컨트롤러 매개변수에 대한 튜닝을 구현하기 위한 엔지니어링 경험적 공식이 있다는 고유한 특성이 있습니다. 오늘날 PID 제어 시스템은 PLC 자동화 및 가변 주파수 구동에 널리 사용되는 반면, 가장 일반적으로 사용되는 방법은 임계 비율 방법입니다.


<출처: 베이치일렉트릭코리아>

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