PID 제어와 NI LabVIEW PID and Fuzzy Logic Toolkit

 PID제어는 온도나 모터의 회전 관련하여 적용제어 알고리즘 입니다. 이해가 쉽게 에어콘을 예를 들어 설명드리겠습니다. 더운 여름날 집에 와서 에어콘을 켜서 목표온도를 설정하면 에어콘은 현재실내온도와 목표온도값을 비교하면서 실내온도로 낮추기 위해 냉기를 뿜어냅니다. 문제는 실내온도가 목표온도에 맞춰서 딱 멈출 것 같지만 관성에 의해서 일정시간 계속 내려가게 됩니다. 그렇다고 이런 점을 고려해서 목표온도보다 높은 온도(따뜻한 온도)를 설정하게 되면 안그래도 더운데 천천히 시원해지게 되니 에어콘이 원망스럽겠죠?? 이럴 때 PID제어가 있으면 편리합니다.PID 제어는 P(비례), I(적분), D(미분)을 조합시킨 제어 방식 입니다. 상황에 따라서 P제어,PI제어, PD제어 등등 필요한 부분만 사용하기도 합니다. 내용은 이하와 같습니다.

P제어 - 비례제어 입니다. 목표온도와 실내온도를 비교하면서 서서히 맞춰가는 제어 방식 입니다. 단점은 목표온도와 실내온도 값이 비슷해지면 냉기양이 너무 작아져서, 실내온도가 목표온도와 비슷할 지언정 같아지지는 않습니다. 잔류편차가 계속 남아있는거죠. 

PI제어 -P제어의 잔류편차를 없애기 위해 적분을 추가한 제어로 목표온도에 도달 할 수 있게 합니다.

PD제어 - 변동하는 실내온도를 빠르게 목표온도로 맞춰주기 위해 미분제어의 추가 되었습니다. 예를 들면가정집이야 출입이 많지는 않지만 은행이나 사무실의 경우 방문하는 사람이 많아 에어콘의 냉기가 빠져 나갑니다. 이럴 외부상황의 변화에 맞게 목표치를 안정적으로 유지하기 위해 필요한 제어가 D제어 입니다.

랩뷰에서는 Windows용 NI LabVIEW PID and Fuzzy Logic Toolkit 이 있으며 Real-Time 모듈 구매시 포함되어 있습니다.

http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/ko/nid/209054

NI M 시리즈를 이용한 PID 제어 시스템 종합 자료

http://www.ni.com/white-paper/2729/ko/