다음과 같이 자동제어에서 응답속도를 빠르게하고 외란에 대해 안정적으로 … | [에너지관리기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

그림은 가로축 시간, 세로축 응답의 계단응답 두 개를 화살표로 이어 놓은 것이다. 왼쪽(개선 전)은 목표값 점선까지 천천히 올라가다가 중간에 기울기가 거의 멈추는 정체 구간이 생기고 한참 뒤에야 목표값에 닿는다. 오른쪽(개선 후)은 급격히 상승해 약간의 오버슛을 낸 뒤 곧바로 목표값에 정착한다. 즉 요구되는 것은 응답속도 향상과 외란에 대한 안정성이다.
미분(D)동작은 편차의 변화율에 비례해 조작량을 내므로 편차가 커지려는 순간 미리 크게 작용한다. 그 결과 응답을 앞당기고 진동을 빠르게 가라앉혀 그림 오른쪽처럼 빠른 상승과 짧은 정정시간을 동시에 얻는다. 외란이 들어와 편차가 급변할 때도 즉시 반응하므로 안정적인 제어에 유리하다.
비례동작만으로는 잔류편차(오프셋)가 남고 속도 개선도 제한적이며, 적분동작은 오프셋은 없애 주지만 위상이 늦어 오히려 응답을 느리게 하고 진동을 키우는 경향이 있다. 다위치동작은 조작량이 몇 단계로만 바뀌는 불연속 제어라 이런 응답 정형에는 쓰이지 않는다.