제어란 무엇인가

들어가며

• 앞으로 비행체와 제어에 관한 내용을 다룹니다.
• 모든 내용은 Feedback Control of Dynamic Systems 8th ed. by G. F. Franklin, 서울대학교 김유단 교수님의 강의와 약간의 구글링을 토대로 작성합니다.

제어란 무엇인가?

• 제어란 시스템 변수가 특정 값이 되도록 만드는 과정이다.

• 제어 주체에 따른 기준
  • 기계를 제어하는 주체 : 수동 제어 / 자동 제어
    • ex)
      수동 제어 : 사람에 의한 운전
      자동 제어 : 자동 온도 조절 장치
  • 시스템의 목적 : 레귤레이터 / 추적(서보) 시스템
  • 시스템 출력의 사용 여부 : 개루프 제어 / 폐루프(피드백) 제어

피드백 제어 시스템의 구성

기본적인 피드백 제어 시스템에 대한 블록선도이다.

피드백 제어 시스템 구성 요소

• Process : 우리가 원하는 output을 갖는 요소이자 실제 우리가 관심있게 관찰할 수 있는 영역
• Disturbance : Process에 영향을 주는 외부 요소이자 제어 불가능한 변수
• Actuator : Controller로부터 제어 변수를 받아 Process에 영향을 주는 장치
• Controller : 제어 신호를 계산하는 요소
• Sensor : 물리적 변수를 제어기에 사용하기 위해 전기적인 신호로 바꾸어 주는 요소

이후 내용

이 시리즈에서는 입출력 시스템의 설계를 위한 기술을 소개하고 배우고자 한다.
1. 선형화 / 극점과 영점 등 기초 내용
2. 고전적 피드백 제어 시스템
3. Root-Locus Design
4. Frequency Respose Design
5. State-Space Design