Control Objective   제어 목표

(2018-02-02)

Robust, Robustness, 견실성, 강인성, 강건성, Command Following Performance, Tracking Performance, 명령 추종 성능

1. 제어시스템 주요 목표설계목표(Design Objective)/설계사양(Design Spec)/제어목표(Control Objective) 
     - 얻고자 하는 제어시스템 특성
        . 안정성, 명령추종성능, 외란 제거(민감도 축소), 강인성, 조절성, 실시간성
2. 안정성 (Stability) : 주로, 상대 안정도

  ㅇ 안정한지 여부(절대 안정도) 보다는 얼마나 안정한지(상대 안정도)가 주요 관심사항이 됨
     - 안정성 여유(이득 여유,위상 여유) 등으로 평가

  ㅇ 일반적으로, 감쇠(Damping) 특성과 관련 있음
     - 즉, 감쇠가 큰 시스템일수록 안정성이 높음


3. 명령 추종 성능 (Command Following Performance, Tracking Performance)시간응답 관점의 (명령추종) 성능
     - 과도응답 특성
        . 안정된 출력이 얻어지기까지의 과도기적인 특성을 원하는 범위 내에 있게함
           .. 주로, 단위계단신호 시험입력에 의한 `최대 오버슈트`,`상승시간`,
                    `정상상태 오차`,`정착시간` 등으로 평가
        . `속응성(신속하게 목표값 추정)` 및 `안정성(신속하게 초기 진동을 안정하게 함)`
           .. 두 목표 모두를 추구함

     - 정상상태 오차
        . 출력이 정상상태 목표값에 얼마나 정확하게 일치하는지를 목표로 함

  ㅇ 주파수응답 관점의 (명령추종) 성능
     - 제어시스템 입력이 정현파인 경우의 정상상태응답 특성
        . 입력 주파수 성분들 마다 시스템이 어떻게 반응해야하는지 규정함
           .. 주로, 대역폭, 대역이득, 차단 주파수, 공진 주파수, 공진 최대값 등으로 평가


4. 견실성/강인성/강건성 (Robustness)모델 불확실성이 있더라도 또는 시스템의 동특성이 시간에 따라 변화하여도,
     명령 추종 성능을 유지하는 능력
     - 즉, 플랜트에 대해 주어진 범위 내에 모델 불확실성이 나타나더라도, 
           안정성 및 성능이 유지되는 성질
     * 모델 불확실성 (Model Uncertainty)
        . 수학적으로 표현된 모델과 실제 플랜트와의 불일치(모델링 오차)

  ㅇ 쉽게 말하면, 예측 못한 상황 변화에도 잘 견디는 능력
     - 이상치(Outlier)에도 민감하지 않은 경향


5. 민감도 (Sensitivity)

  ㅇ 작은 외란(disturbance)에도 흔들리면 좋지 않음 
     - 즉, 파라미터 변화에 대한 시스템 감도가 최소화되야 바람직함


6. 조절성 (Regulation)기준입력이 유지되고 외란이 있을 때, 오차를 작게 유지하는 능력


7. 실시간성 (Realtime)실시간 제어 가능


[제어시스템 및 그 설계] 1. 제어시스템 설계 2. 제어 목표 3. 제어기,보상기 4. PID 제어기 5. 극 배치
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