제어공학

요약 제어에 필요한 기술에 대한 학문체계.

제어관련 여러 개념
제어(control)란 어떤 대상시스템의 상태나 출력이 원하는 특성을 따라가도록 입력신호를 적절히 조절하는 방법을 말하며, 제어하고자 하는 대상을 플랜트(plant), 제어동작을 수행하는 장치를 제어기(controller)라고 부른다. 제어시스템은 제어기와 플랜트의 연결방식에 따라 개로(Open-loop) 제어시스템과 폐로(closed-loop) 제어시스템으로 분류된다. 제어기를 써서 얻고자 하는 대상플랜트의 출력특성을 제어목표라고 한다. 제어목표에는 안정도(stability), 명령추종(command following), 외란제거(disturbance rejection), 잡음축소(noise reduction) 등이 있으며, 이 가운데 가장 중요한 목표는 안정도이다. 제어기를 설계한다는 것은 제어시스템의 안정도를 이루면서 나머지 제어목표들을 달성하는 제어입력신호를 만들어내는 장치를 구성하는 것을 뜻한다. 그런데 이 제어목표들은 상충관계에 있기 때문에 제어기를 설계할 때에는 이 관계를 잘 절충시켜야 한다.

제어공학이란
제어공학은 위에 설명한 제어에 필요한 기술에 대한 학문체계이다. 그 기술은 단순히 제어의 분야에 머무르지 않고 ·공학과 함께 기술혁신의 추진력으로 다른 분야에 대해서도 그 사상이 적용되고 있다. 내용으로는 제어이론 ·제어용기기 ·응용의 분야가 있으며, 각각 컴퓨터와 밀접한 관계가 있다.

제어공학의 전망
제어공학은 산업혁명의 원동력이 된 증기기관의 속력조절에 제어기법이 쓰이면서 주목받기 시작하였다. 현대의 산업과 문명이 빠른 속도로 발전하면서 각종 공정과 시스템들이 대형화되고 고도화됨에 따라 제어공학의 필요성은 더욱 높아지고 있으며, 우주·통신·환경·생명 등의 미래 산업분야에서 제어공학은 기반기술로서 더 큰 역할을 맡게 될 것이다.