고전 제어 이론인 PID 제어는 구조가 단순해 산업계에 널리 쓰이지만 비선형성이 강한 시스템에는 한계가 있다고 들었습니다.

Question

고전 제어 이론인 PID 제어는 구조가 단순해 산업계에 널리 쓰이지만 비선형성이 강한 시스템에는 한계가 있다고 들었습니다. 드론이나 로봇 팔처럼 동적인 변화가 심한 개체에 PID 제어를 적용할 때 오버슈트를 최소화하면서도 응답 속도를 높이기 위한 게인 튜닝의 과학적인 접근법이 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

드론이나 로봇은 변수가 많아서 단순 PID만으로는 한계가 있습니다. 그래서 시스템 모델을 기반으로 최적의 게인을 찾는 제어나, 한계를 보완 하는 안티와이드업 기법을 쓰면 확실하게 오버 슈트가 줄어들 수 있습니다. 지글러 니콜스 방식보다는 시뮬레이션을 통해서 루프 성향이나 자동 튜닝 알고리즘을 대응하는 게 훨씬 과학적입니다. 그리고 좀 더 정밀하게 제어도 가능하고요. 복잡한 비선형 구간은 개인 스케줄링을 섞어주시면 응답 속도도 안정적으로 잡을 수 있고 안정성도 향상될 거에요. 참고되시면 좋겠네요.