1. 제어시스템 주요 목표
※ 설계목표(Design Objective)/설계사양(Design Spec)/제어목표(Control Objective)
- 얻고자 하는 제어시스템 특성
. 안정성, 명령추종성능, 외란 제거(민감도 축소), 강인성, 조절성, 실시간성 등
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)
ㅇ 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, 대역별 이득, 차단 주파수, 공진 주파수, 공진 최대값 등으로 평가
4. 견실성 / 강인성 / 강건성 (Robustness)
ㅇ 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
- 어떠한 상황에 처해도 항상 비슷한 성능 발휘
- 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)
ㅇ 기준입력이 유지되고 외란이 있을 때, 오차를 작게 유지하는 능력
7. 실시간성 (Realtime)
ㅇ 실시간 제어 가능