[생물화학공학실험]생물반응기의 온도제어 시스템 측정

소개글

"[생물화학공학실험]생물반응기의 온도제어 시스템 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 생물반응기에 온도제어 시스템을 설치하여 온도제어 후 반응기 내, 항온수조 내부의 온도변화를 확인, 측정하여 분석할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 제어
제어의 종류는 크게 3가지로 나뉘게 된다.
2.1.1. P제어(비례-Proportinal 제어)
에러값의 비례해서 제어량을 변화시키는 방법이다.

위 두개의 그림을 보면 On/Off 제어, 비례제어로 나뉜다. On/Off 제어도 비례제어중의 하나인데, 비례제어의 특성중 하나는 정상상태 오차(Steady State Error)가 없어지지 않는다는 것이다. On/Off 제어가 비례제어 인데 Gain(에러 값에 대한 제어 량에 기준값)이 무척 큰 것이라고 생각하면 일정 크기의 에러가 계속 존재하게 된다. 게인을 줄인다고 해도 그 에러는 계속 존재한다. 예를 들어 10의 오차가 있을 때 게인 값을 적용하면 -1의 오차가 남는다면(오버되는 경우) 다시 -1의 오차를 보정하면 +0.1의 오차가 남게되고 반복하게 된다.
다만 게인이 일정 값 이하로 줄어들면 아래 그림처럼 약간의 편차가 계속 남은채로 목표 값을 따라가게 된다. 예를 들어 속도의 오차가 10이고, P제어를 적용하면 9의 오차를 줄일 수 있다고 하자. 그러면 1의 오차가 남는다. 그러나 다시 P제어를 하면 0.9의 오차를 줄이고 0.1에서는 0.09........0.01의 오차에서 0.009 이런 식으로 오차가 계속 남게 된다. 만약 게인 값을 딱 맞추면 오차가 없어지지 않겠느냐 라고 생각한다면, 오차가 없어지는 순간 제어할 수 있는 값이 없어지므로 다시 오차가 발생하게 된다.

참고 자료

최신발효공학, 김영만·임무현 공저, 유림문화사
현대 발효 공학, 송형익, 신중엽 공저, 지구문화사