[화공기사] cascade 제어(다단제어)

Cascade 제어 (다단제어)에 대해 알아보자..

https://for-freeedom.tistory.com/21

원활한 이해를 위해 위 링크를 통해 각종 변수들과 feedback 제어에 대해 훑고 오자..

 

다시 feedback 제어 그림을 꺼내보면..(그림에 대한 설명은 위 링크..)

유입되는 oil의 유량이나 온도가 변하는 것은 위와 같은 feedback 제어를 통해 훌륭히 잡아낼 수 있다.

하지만 연료가스의 공급압력이 변동하면 어떨까? (조작변수에 생기는 외란)

가열로의 운전에 영향을 미치고, 이는 Hot oil의 온도에도 영향을 미칠 것이다.

물론 우리의 feedback 제어가 작동해서 밸브를 조작하겠지만

그 밸브로 들어오는 연료가스에 생기는 외란이다보니 매우 느린 응답을 보이게된다.

이를 해결하기 위해 기존의 feedback loop 안에 또 하나의 feedback loop가 들어오게 된다.

새로운 loop가 보이는가? 다행이다..

여기서 기존의 feedback loop를 주제어루프(master loop, primary loop)라고 부르고,

그 안의 종속된 loop를 종속제어루프(slave loop, secondary loop)라고 한다.

 

기존의 주제어루프는 온도를 측정하고 그 온도를 control 하는 제어기였다면,

새로운 종속제어루프는 압력(연료가스 공급압력)을 측정하고 그 압력을 control 한다. 

 

주제어루프의 출력은 종속제어루프의 설정점(set point)이 된다.

연료가스의 공급압력에 외란이 생기면,

압력 제어기가 빠르게 동작하여 압력을 설정점(주제어루프의 출력)에 맞추게 된다.

Feedback 제어와의 차이는 feedback 제어에서는

연료가스의 압력변화가 Hot oil의 온도에 영향을 미치고나서야 제어에 들어가지만,

cascade 제어에서는 압력변화가 감지되자마자 동시에 제어에 들어가기 때문에 응답이 빠르다.

관련 기출 문제도 있으니 함께 보자.

https://for-freeedom.tistory.com/20

자주 나오는 표현? 서술?이 있는듯 하다.

 

주제어루프와 종속제어루프의 동특성(응답시간)을 비교한다랄지,

주제어루프의 출력은 종속제어루프의 설정점이랄지,

종속제어루프가 외란을 빠르게 보상한달지..