건국대학교 제어공학 MATLAB을 이용한 PI 제어기 루트 로커스 설계 텀 프로젝트

1. 서론

이 프로젝트는 건국대학교 제어공학 수업의 텀 프로젝트로, MATLAB을 이용한 PI 제어기 설계와 루트 로커스 분석을 통해 제어 시스템의 안정성 및 성능 향상을 목표로 한다. PI 제어기는 비례 및 적분 제어의 장점을 결합하여 정상상태 오차를 효과적으로 제거하고, 동시에 시스템 응답 속도를 개선하는 데 탁월한 성능을 보인다. 특히, 산업 현장에서 다양한 제어 시스템에 널리 적용되어 그 효용성이 입증된 바 있다. 루트 로커스는 제어 시스템의 특성 방정식 근의 위치를 시각적으로 분석하는 강력한 도구로, PI 제어기의 게인을 변화시키면서 시스템의 안정성과 성능을 효율적으로 평가하는 데 사용된다. 이 프로젝트에서는 특정 시스템에 PI 제어기를 설계하고, MATLAB 시뮬레이션을 통해 설계 결과의 타당성을 검증한다. 이를 통해 제어 시스템 설계에 대한 깊이 있는 이해를 증진시키고, MATLAB을 활용한 제어 시스템 해석 및 설계 능력을 향상시키고자 한다. 본 연구에서는 다양한 시나리오를 고려하여 시스템의 성능을 다각적으로 평가하고, 최적의 제어 성능을 달성하기 위한 PI 제어기 게인 값을 도출하는 데 주력한다. 특히, 시스템의 과도 응…