[레포트]제어기시뮬레이션

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공정 시뮬레이션은 제어 설계, 시스템 식별 및 진단을 위한 방법의 성능과 적용 가능성 등 다양한 영역에서 서로 다른 접근 방식을 비교 및 시연할 수 있기에 연구 및 교육에서 사용되어왔다. 본 보고서에서는 Continuous stirred tank heater (CSTH) 시스템을 다양한 가정과 조건을 설정하여서 직접 공정 시뮬레이션을 할 예정이다. 특히, CSTH 시스템의 Open Loop와 Closed Loop 시뮬레이션을 해보는 과정을 통해 각각의 상황에서 시스템이 어떻게 변화하는지 분석해보겠다. 본 시뮬레이션에서 사용하는 CSTH 시스템은 일차시간지연(FOPDT) 모델로 구성되어있다.
먼저 Open Loop Response와 Closed Loop Response에 대해 알아보겠다.
Open Loop는 Loop를 Manual인 수동으로 놓은 상태이고, Closed Loop는 Loop를 Auto인 자동으로 놓은 상태이다. Open Loop에서의 PV의 변화를 보기 위하여 CSTH 시스템을 Manual 제어로 맞추어 둔 다음, SP를 50%로 두고 MV를 80%로 설정한다. 다음으로 관찰이 편리하도록 시뮬레이션 속도를 느리게 맞추고 시뮬레이션을 시작해보겠다. 그래프에서 출구 온도인 PV를 관찰해보면, PV가 시간이 지나갈수록 MV 값인 80%에 점차 가까워지고 최종적으로는 약 85%에 도달하게 되는 것을 볼 수 있다. 다음으로 MV 값을 직접 움직여가면서 PV가 50%에 다시 도달할 수 있도록 시뮬레이션을 실행해보면, 한 번의 실행으로 바로 PV가 50%에 도달할 수 있게 설정하는 것은 어려웠다.

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