현대자동차

[PID 제어를 통한 시스템 응답 개선] 자동제어 전공을 수강하면서 제어기 설계, 시스템의 안정도 판별법, 주파수 응답에 대해 배우면서 제어 이론에 관심을 갖게 되었습니다. 그 중 목푯값과 현재값이 일치하는지 비교하는 피드백 제어와 관련해서 프로젝트를 진행해 보고 싶었습니다. 저는 이런 프로젝트를 진행하기 위해 자동제어시스템 설계 전공과목을 수강했습니다. 자동제어시스템 설계 전공을 수강하며 DD 모터 PID 제어 프로젝트를 진행했습니다. 프로젝트 기간인 3주 동안 수업 시간에 배운 내용을 실제로 적용할 수 있는 프로젝트였습니다. 프로젝트는 주파수 응답을 통해 전달함수를 구한 후 PID 제어기를 설계, Matlab을 이용해서 제어기를 올바르게 설계했는지 시뮬레이션을 통해 확인, DD 모터 제어 순서로 진행했습니다. 시스템의 미분방정식에서 라플라스 변환을 통해 시스템의 전달함수를 구한 후, 초깃값과 위상의 차단주파수를 찾기 위해 주파수를 0.1부터 100까지 올리면서 주파수 응답을 분석하였습니다. 주파수 응답을 통해 보드 플랏을 만들어서 전달함수의 미지수를 찾을 수 있었습니다. 그다음, PD 제어기를 설계하였고 PD 제어기의 단점을 보완해줄 PID 제어기를 설계하였습니다. Matlab을 이용해서 제어기가 올바르게 설계되었는지 확인한 후 DD 모터를 제어하며 프로젝트를 마무리하였습니다. PID 제어기를 설계한 덕분에 % OS는 47%에서 4.7%, 정상상태 오차는 0.21에서 0.015, Peak Time은 0.73s에서 0.3s로 개선되었습니다. 과도응답과 정상상태 오차를 성공적으로 개선한 결과 자동제어시스템 설계 과목에서 A+를 받을 수 있었습니다. PID 제어기 설계 프로젝트를 통해 제어 공학 지식을 얻을 수 있었습니다. Matlab을 이용해서 PID 제어기를 설계하고 시스템의 응답을 개선한 경험은 현대자동차 제어시스템 및 전자 플랫폼 개발 직무를 수행할 때 큰 도움이 될 것입니다.