[열환경 제어 실험]PID 제어를 이용한 공기 조화 실험

소개글

1. 실험목적
이전 실험에서 수행한 수동으로 제어하는 공기조화실험과 달리 이번 실험에서는 PID제어방식을 이용하여 자동으로 제어하는 공조실험을 하게 된다. 공기설비의 자동제어는 실내의 온습도를 소정의 상태를 목적으로 해서 송풍량이나 온습도를 조절한다. 이를 위한 수단으로서 배관에 의해서 공조기로 보내는 냉온수, 증기, 냉매 등의 유량, 온도를 조절하고 더 나아가서는 냉동기나 보일러의 운전제어까지 한다. 이를 위해 일반적으로 가장 많이 사용되는 제어방식이 PID제어이다. P제어기는 오차에 비례하여 반응하는 가장 기본적인 제어기이다. I제어기는 외란에 의한 오차를 줄여주는 역할을 하며, D제어기는 시스템의 안정도에 기여를 한다. 따라서 PID제어를 함께 사용하여 적절한 제어를 하면, 원하는 결과를 얻을 수 있게 된다. 실험의 목적은 PID제어를 이용하여, 온도와 습도를 조절해 공조기를 제어하는 방식을 이해하는데 있다.

목차

1. 실험 목적

2. 기초 이론

3. 실험 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과 및 분석

6. 고찰
7. 오차 분석

본문내용

4. 실험 방법
1) P 제어에 대한 관찰
① 제어 캐비넷에 Auto/Manual 버튼을 눌러 Auto mode로 전환한다.
② 덕트의 플랩을 열고, 슬라이드 밸브는 상태로 하여 팬을 켜서 환기시킨다.
③ 제어 캐비넷에 가열기, 냉각기. 가습기의 스위치를 모두 켠다.
④ 프로그램을 실행시키고, 원하는 온도(TC)와 습도(HC)를 설정한다.
⑤ 제어블록(TC, HC)을 더블 클릭 하여 제어창을 연 다음, P값을 적당히 설정하고, I와 D값은 0으로 설정한다.
⑥ P의 값을 증가시켜시켜보고 안정한 상태가 될 때 까지 기다린 다음 P값과 오차를 기 록한다. 그리고 나서 P값을 감소시키고 다시 오차를 기록한다.
⑦ 비례제어의 영향을 관찰하기 위해 P값을 변화시키면서 관찰하고 진동이 일어나지 않 는 범위에서 오차가 가장 작은 P값을 찾는다.

2) PI 제어에 대한 관찰
① 실험1을 마쳤으면, 가열기·가습기·냉각기를 끄고, 덕트의 플랩을 열고, 팬을 작동시켜 환기시킨다.
② 환기가 충분히 이루어져 덕트 내부가 정상상태에 이르면, 플랩을 닫고, 제어 캐비넷의 가열기·가습기·냉각기의 버튼을 눌러 작동시킨다.
③ 앞에서 구한 P를 그대로 두고 먼저 온도 제어창에서 I값을 증가 또는 감소시킨다. (여기서 I 값은 적분하는 시간을 나타낸다.)
④ 경향 그래프를 관찰하면서 I 값이 과도나 진동을 하지 않고 적당한 빠른 시간에 설정값으로 도달하도록 한다. 그때의 오차와 I 값을 기록한다.

참고 자료

없음