연세대학교 메카트로닉스 라즈베리파를 이용한 모터 PD제어 보고서(최고점 받음)

1. INTRO PD 제어

PD 제어는 Proportional-Derivative Control의 약자로, 제어 시스템에서 널리 사용되는 피드백 제어 기법이다. 이 방식은 시스템의 현재 상태와 목표 상태 간의 오차를 줄이기 위해 설계되었으며, 오차뿐만 아니라 오차의 변화율을 반영하여 제어 신호를 생성한다. PD 제어는 특히 동적 시스템에서 빠른 응답성과 안정성을 제공하기 때문에, 모터 제어와 같은 다양한 분야에서 널리 채택되고 있다. 제어 시스템의 기본 목표는 대상으로 삼고 있는 시스템이 원하는 상태에 도달하고 그 상태를 유지하도록 하는 것이다. PD 제어는 오차를 줄이는 데 초점을 맞추며, 이를 통해 시스템의 응답을 개선할 수 있다. 이 제어 방식에서는 두 가지 주요 요소, 즉 비례 요소와 미분 요소가 있다. 비례 요소는 현재의 오차에 비례하여 반응하며, 오차가 클수록 더 강한 제어 신호를 발생시킨다. 이 때문에 비례 요소는 시스템의 성능을 단순히 측정할 수 있도록 도와준다. 그러나 단독으로 사용할 경우, 시스템이 목표값에 도달하기 근처의 영역에서 진동을 발생시키는 경향이 있어 불안정해질 수 있다. 미분 요소는 오차의 변화율을 반영하여 시스템에 추가적인 정…