1. 오픈 루프 제어기와 피드백 제어기
1.1 오픈 루프 제어기
오픈 루프 제어는 입력에 따라 출력이 이루어진다.
명령과 출력이 일대일 대응하는 단순한 시스템이다.
자판기와 신호등이 오픈 루프 제어의 대표적인 예다.
1.2 피드백 제어기
피드백 제어는 입력과 출력을 비교하고 그 차이(오차)를 이용해서 입력에 영향을 주는 제어이다.
출력이 정상상태에 도달할 때까지 입력은 계속 바뀐다.
2. 오픈 루프 제어기와 피드백 제어기 비교
2.1 오픈 루프 제어보다 피드백 제어를 선호하는 이유
언뜻 보면 오픈 루프 제어가 입력과 출력이 일대일 대응하는 직관적인 점 때문에 더 간단하고 편해보인다.
하지만 오픈 루프 제어를 적용했을때의 문제점은 간단하지 않다.
제어 대상의 시스템은 각각의 동작 특성을 가지고 있다.
이 동작 특성을 잘 안다면 오픈 루프 제어의 입력에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있다.
하지만 거의 모든 제어 시스템은 동작 특성을 완벽히 알 수 없다.
따라서 오차가 생기게 된다.
이 것이 오픈 루프 제어보다 피드백 제어를 선호하는 첫 번째 이유이다.
두 번째 이유는 불확실한 요소가 있다는 점이다.
제어 시스템은 시스템의 변수들의 변화나 외부 환경의 영향을 받을 수 있다.
이 상황에 대응하기 위해서는 입력을 상황에 맞게 바꿔줘야 하는데
입력이 고정되있는 오픈 루프 제어는 상황에 대응하기 어렵다.
2.2 출력값의 인지와 입력값의 변화
피드백 제어가 오픈 루프 제어와 다른 점은 출력값을 센서를 통해 인지한다는 점(피드백)이다.
원하는 출력을 위해 일부러 입력값을 바꿔줘야하는 오픈 루프와 달리,
피드백 제어 시스템은 스스로 출력값을 센서로 받아서 그 값을 입력을 바꾸는데 사용한다.
따라서 원하는 출력값에 도달할 때까지 피드백 제어 시스템은 출력값을 받아서
기준입력과 출력의 차이를 통해 입력값을 바꾸는 과정을 계속한다.
오픈 루프 제어가 입력값을 한번 넣고 그 결과를 지켜본다면,
피드백 제어는 출력이 기준입력과 같아질 때까지 입력값을 변화시킨다.
<reference>
FAULHABER, “open loop closed loop”,
Cody Lee, “open loop closed loop”, https://dklee.net/28
<이미지 출처>
그림1,2, FAULHABER, “open loop closed loop”,
