건축설비기사 피드백 제어 — 비교 장치와 제어요소

피드백 제어의 핵심은 출력값을 입력 쪽으로 되돌려 설정값과 비교하는 데 있다. 설정 온도와 현재 온도를 대조해 차이를 알아내야 다음 동작을 정할 수 있으므로, 입력 신호와 출력 신호를 비교하는 장치가 반드시 필요하다. 응답 속도나 안정도, 강도를 높이는 것은 제어의 목적이나 효과이지 시스템을 이루는 필수 장치가 아니다.

제어 시스템은 검출부와 비교부, 제어요소로 나누어 볼 수 있다. 검출부는 현재 상태를 재고, 비교부는 목표치와 현재 상태를 대조한다. 제어요소는 이렇게 구한 편차를 받아 처리하는 부분으로, 편차를 계산해 어떻게 움직일지 판단하는 조절부와 그 신호로 구동기를 실제로 움직이는 조작부로 구성된다.

피드백 제어는 목표치를 어떻게 다루느냐로도 나뉜다. 목표치에 의한 분류에는 설정값을 일정하게 유지하는 정치제어와 설정값을 단계적으로 바꾸는 단속도동작이 있다. 비례동작은 제어 동작 방식에 따른 분류이고, 프로세스 제어는 제어 대상의 특성에 따른 분류이므로 목표치 분류와는 기준이 다르다.

제어 동작은 출력이 연속적으로 변하는지로도 갈린다. 비례동작, 적분동작, 미분동작은 제어량이 입력 신호에 따라 연속적으로 변하는 연속동작이다. 다위치동작은 몇 개의 정해진 위치나 단계 사이를 오가고, 2위치동작과 ON-OFF 동작은 켜짐과 꺼짐으로만 전환되므로 모두 불연속동작에 속한다.

피드백 제어의 기본 동작은 비례, 적분, 미분 세 가지다. 정치동작은 제어 동작을 나누는 분류 용어가 아니며, 정치제어라는 말은 목표치를 일정하게 유지하는 분류에 쓰인다.