PID 제어기의 수학적 원리와 한계 분석 및 파이썬 시뮬레이션을 통한 개선 방안 탐구
- 자료 유형
- 실제 탐구보고서
- 합격 정보
- 이화여대 컴퓨터공
- 활동 유형
- 동아리활동
- 교과 과목
- 미적분, 물리학Ⅰ, 프로그래밍
- 탐구 키워드
- 코딩, 전자전기 (전자기유도, 회로이론 등)
2026-04-09
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내용 요약
자동화 시스템의 핵심 기술인 제어 이론에 관심을 갖고, 가장 보편적으로 활용되는 PID 제어기의 작동 원리를 수학적으로 분석함
폐루프 제어 시스템 개념을 바탕으로 비례(P)·적분(I)·미분(D) 항 각각의 역할을 미분·적분 개념과 연계해 설명함
드론 고도 제어 사례를 설정하여 P, PI, PID 제어 방식에 따른 시스템 반응 차이를 수치 계산으로 비교함
파이썬을 활용해 PID 제어 시뮬레이션을 직접 구현하고, 고도 변화 그래프를 통해 제어 성능을 시각적으로 분석함
PID 제어의 파라미터 튜닝 어려움과 미분 항의 잡음 증폭 문제를 한계로 도출하고, 단계적 튜닝 방법과 저역통과필터 적용을 개선 방안으로 제안함
탐구 보고서 전문
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