전기공사기사 자동제어계의 분류 — 서보·프로세스·프로그램 제어

제어 목적에 따라 이름이 달라진다. 서보제어는 물체의 위치, 속도, 가속도, 각도(자세·방향) 같은 기계적인 출력을 목표로 한다. 로봇 팔이나 항공기의 자세를 맞추는 일이 여기에 속한다. 그래서 서보 기구에서 직접 제어되는 제어량은 위치·각도·방향 같은 기계적 상태다. 추종제어는 목표를 따라 움직이는 제어이므로 유량처럼 양을 일정하게 보내는 제어는 이와 관계가 없다.

정치제어는 목표값을 일정하게 유지하는 제어다. 주파수를 일정하게 제어하는 경우도 정치제어에 속한다. 엘리베이터처럼 호출에 따라 문을 열고 닫고 이동하는 동작을 미리 정한 논리에 따라 순서대로 실행하는 것은 프로그램 제어다.

프로세스 제어계에서는 온도 같은 물리량을 직접 감지해 전기 신호로 바꾸는 부분이 검출부다. 노내 온도 제어계라면 열전대가 검출부에 해당한다. 열전대는 두 금속 접점의 온도 차에 따라 전압이 생기는 원리를 이용한 온도 센서다.

제어요소는 제어 명령을 만들어 내는 부분과 그것을 실제로 움직이는 부분으로 구성된다. 결정해서 조절하는 장치와 그 결정을 실행하는 장치가 모인 것이다.

편차는 목표값에서 제어량을 뺀 값이다. 목표 온도가 100℃인데 현재 97℃라면 편차는 +3℃이고, 제어기는 이 차이를 없애도록 히터 출력을 올린다. 궤환제어계는 이 편차를 줄여 안정성과 정확도를 높이지만, 장치가 더 복잡해지고 비용이 늘어나는 대가를 치른다. 외란과 파라미터 변동이 크고 정밀 추종이 필요하면 출력을 피드백해 오차를 줄이는 폐루프가 필수다.