기계공학실험 PID 제어 실험 보고서

1. Experimental purposes and theories

PID 제어는 공정 제어 분야에서 가장 널리 사용되는 제어 방식 중 하나이다. PID는 비례(Proportional), 적분(Integral), 미분(Derivative)의 약어로, 이 세 가지 요소를 조합하여 시스템의 출력값을 원하는 목표값에 민감하게 조절하는 방식이다. PID 제어의 목적은 시스템의 동작을 안정적으로 유지하면서, 외부 교란이나 시스템의 변화에 빠르게 반응하여 원하는 동작을 구현하는 것이다. 실험의 목적은 PID 제어의 기본 원리를 이해하고, 각 제어 요소인 비례, 적분, 미분의 역할과 이들이 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 이를 통해 PID 제어기의 매개변수를 조절하는 방법과 그 조절이 시스템의 응답에 미치는 영향을 실험적으로 관찰하는 기회를 제공한다. 이 실험을 통해 얻는 데이터와 경험은 실제 산업 현장에서 PID 제어기를 설계하고 조정하는 데 있어 중요한 기초 지식이 된다. 비례 제어는 오차가 존재할 때 즉각적으로 그 오차에 비례하는 출력을 생성함으로써 시스템의 반응성을 높인다. 예를 들어, 목표 온도와 현재 온도 사이의 차이가 클 경우, 비례 제어의 이득이 크면 클수록 빠른 시간에 시스템…(생략)