PID 제어

제어 쪽 공부를 하다보면 무조건 마주치고 많이 들어본 PID제어!

로봇 분야, 라인트레이서, 특히 요즘은 드론에 활발하게 사용되고 있습니다.

PID는 Proportional Integral Derivative 의 약자로 각각 비례, 적분, 미분의 뜻 입니다.

P, I, D 보통 세 개 모두 사용하여 제어를 합니다.

세 개 중 일부를 사용하지 않으면 생기는 단점들이 있기 때문입니다.

PID를 이해하기 좋은 움짤입니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller

이제 중요한 설명을 하겠습니다.

P로 빠르게 목표값과 비슷하게 끌어올립니다.

하지만 P로 정확히 원하는 값으로 맞추기는 어렵습니다.(정상상태의 오차가 존재할 수 있습니다.)

I로 정상상태 오차를 없애줍니다. 원하는 값으로 끌어 올리는 것이죠.

그리고 D로 오버슈팅을 없애 줍니다. 초반에 목표값보다 크게 물결처럼 발생한 것을 오버슈팅이라고 합니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller

PID 공식입니다.

e는 오차로 목표값에서 현재값을 빼서 얻는 값입니다.

제어시스템을 수강하며 I값을 바꿔가며 시뮬레이션을 돌린 결과입니다.

또한 시뮬레이션을 돌리며 얻은 내용입니다.

드론에서 원하는 방향으로 움직이거나 회전할 때 PID를 사용하여 각각의 모터 속도를 제어합니다.

드론 관련해서는 워낙 오픈소스나 라이브러리가 많기 때문에 원리만 간단히 이해하시고 개발하시면 될 거 같습니다 ㅎ