PD 제어기에서 다음과 같은 입력신호가 들어올 경우, 제어기 출력 형태… | [화공기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

제어기 출력은 t=0에서 곧바로 1로 뛰어오른 뒤 t=1까지 직선으로 2까지 상승하고, t=1을 지나면 1로 떨어져 그대로 유지되는 모양이다.
PD 제어기 출력은 p(t) = Kc[e(t) + τD·de/dt]인데 Kc=1, τD=1이므로 p(t) = e(t) + de/dt로 간단해진다. 그림의 입력은 t=0부터 t=1까지 기울기 1로 올라가 e=1에 닿고, 그 뒤로는 e=1로 평평한 신호다.
0<t<1 구간: e=t, de/dt=1 이므로 p = t + 1 → t=0에서 1, t=1에서 2.
t>1 구간: e=1, de/dt=0 이므로 p = 1.
즉 미분항이 램프 구간에서만 상수 1을 더해 주기 때문에 출력이 처음부터 1만큼 들려 있다가, 램프가 끝나 기울기가 0이 되는 순간 그 1이 사라지며 뚝 떨어진다. 0에서 출발하는 그래프나 t=1 이후에도 2를 유지하는 그래프는 미분항의 효과를 잘못 반영한 것이다.