전기공사기사 제어계의 구성과 용어 — 조작량·동작신호·비교장치

제어계는 목표를 정하는 부분, 실제로 제어하는 제어장치, 측정하는 검출부, 조절 대상인 제어대상으로 나뉜다. 제어대상은 제어장치의 일부가 아니라 제어의 대상이다. 목표 설정부와 검출부도 제어장치와 구분해서 본다.

신호의 이름은 흐르는 자리로 정해진다. 제어장치가 제어대상에 가하는 제어신호는 제어장치의 출력인 동시에 제어대상의 입력이며, 이를 조작량이라고 한다. 제어요소가 제어대상에 주는 양도 같은 조작량이다. 기준 입력과 주궤환량의 차는 제어계의 동작을 일으키는 원인이 되는 신호로, 이를 동작신호라고 한다.

궤환제어계에서 반드시 필요한 장치는 목표값과 실제 출력값을 서로 비교하는 장치다. 이 비교장치가 차이를 만들어 내야 제어기가 움직일 수 있기 때문이다.

폐루프의 특징은 되돌려 받은 신호로 시스템을 바로잡아 안정성과 정확도를 높이는 것이다. 외부 변화에 대한 민감도는 줄어들고, 설계를 잘못하면 발진할 수 있다. 반면 감도가 증가한다는 설명은 폐루프의 특징이 아니다.

목표값을 일정하게 유지하는 제어법이 정치제어다. 온도나 압력처럼 원하는 값을 한곳에 고정해 두고 계속 유지하는 방식이다. 제어계 자체의 분류는 샘플링 여부(연속·이산 시간), 파라미터 변화 여부(시불변·시변), 중첩의 원리 성립 여부(선형·비선형)라는 세 단서로 한다.