컴퓨터제어 시스템을 이용한 산-염기 중화공정의 PI 제어실험

이 실험은 컴퓨터의 제어시스템 구성을 이해하고, Sensor와 Actuator의 calibration의 기본원리와 PI 제어기를 이용한 중화공정의 제어성능의 확인, 각 요소의 기본 동작원리 이해를 그 핵심으로 한다. 특히 Sensor와 Actuator간 작동원리와 PI제어기를 통한 공정제어 성능을 확인하는데 그 주안점이 있다.
먼저, Sensor의 역할은 반응기의 pH를 시료의 electric power의 차이를 측정하고, 이를 Nernst식을 이용하여 계산하는 것이다. 따라서 Sensor내의 Transmitter에서 측정된 전압신호가 pH의 신호로 변환되기 위해서는 하나의 관계식이 필요하게 된다. 여기서 어느 범위의 물리적 신호를 원하는 물성치인 pH의 값으로 간주해야 하는가 하는 점이 중요한 문제로 부각된다. 이번 경우는 일차인 선형으로 가정하였지만, 실제의 경우 대부분 비선형 관계이므로 이론 오차의 출발점이 되는 부분이다. 따라서 이에 대한 보정이 필요하다. 이론적으로 보정작업도 물론 원하는 오차에서의 가정에 의해 수행되는 것이므로 완벽할 수 없는 한계를 지니고 있다. 이 오차에 대한 분석은 결과 해석부분에서 좀 더 자세히 언급하기로 한다.