PID

1. 정의

PID는 Proportional-Integral-Derivative의 약자로, 제어 시스템에서 널리 사용되는 피드백 제어 방식이다. PID 제어기는 시스템의 출력이 원하는 목표 값, 즉 설정점(setpoint)에 도달하도록 하기 위해 사용된다. 이는 제어 대상 시스템의 현재 상태와 목표 상태 간의 오차를 줄이는 데 초점을 맞춘다. PID 제어기는 오차에 비례한 제어 신호를 생성하여 시스템의 동작을 조절한다. 이 제어기는 비례(Proportional), 적분(Integral), 미분(Derivative)이라는 세 가지 요소로 구성되어 있다. 비례 제어는 현재 오차에 비례하여 제어 신호를 생성한다. 이 부분이 작동함으로써 오차가 클수록 제어 행동이 강해지고, 오차가 작아질수록 제어 행동이 약해진다. 비례 제어는 즉각적인 반응을 제공하지만, 단독으로 사용할 경우 정적 오차(steady-state error)가 발생할 수 있는 한계가 있다. 적분 제어는 시간에 따라 누적된 오차를 고려하여 제어 신호를 조정한다. 즉, 과거의 오차를 적분하여 그 결과를 제어 신호에 반영한다. 이 적분 작용은 장기적으로 발생할 수 있는 정적 오차를 제거하는 데 도움을 주며, 시스템이 목표 값에 더 정확하게 도달하도록 한다. 그…