소방전기 일반›제어회로

자동제어 기초

Auto Control Basics

제어란 무엇인가

💡 자동제어의 핵심

①에어컨 예시: 설정온도(목표) → 센서(측정) → 차이(오차) → 냉방(제어)

②이 과정이 반복되면 "자동제어"

③사람이 직접 개입 = 수동제어, 기계가 알아서 = 자동제어

🌳 제어의 분류

🌳자동제어 체계

피드백 제어의 구조

전방이득 G5

피드백 제어 블록선도 — G값 변화에 따른 출력

🔑 블록선도 읽는 법

①R(s) = 목표값(설정), C(s) = 실제 출력

②E(s) = R(s) − C(s) = 오차 신호

③G(s)가 오차를 증폭 → 출력을 목표에 가깝게

④H(s) = 피드백 경로 (보통 센서)

⑤G가 커질수록 출력이 목표에 수렴

전달함수와 블록선도 공식

폐루프 전달함수

T(s) = G(s)1 + G(s)H(s)

G(s): 전방 전달함수, H(s): 피드백 전달함수

직렬연결

G = G₁ × G₂

직렬 블록은 곱셈

병렬연결

G = G₁ + G₂

병렬 블록은 덧셈

💡 공식 기억법

①폐루프 = "전방/(1+루프)" → 분모에 루프이득

②직렬 = 곱 (직렬저항과 반대!), 병렬 = 합

③H(s)=1이면 단위피드백: T = G/(1+G)

제어 요소와 소방 적용

📊 제어 요소

📊피드백 제어 3요소

요소	역할	소방 예시
검출부(센서)	출력을 측정	연기감지기·열감지기
조절부(제어기)	오차를 계산·판단	수신기(FACP)
조작부(액추에이터)	실제 동작 수행	솔레노이드밸브·경보벨

📏 소방설비 제어 예시

📋연동 제어

자동화재탐지설비

전형적 폐루프 구조

감지기→수신기→경보

스프링클러

열 검출 → 기계적 동작

감지→밸브개방→방수

제연설비

센서+조절+조작 완전 자동

연기감지→댐퍼·팬 동작

총정리

폐루프 전달함수

T = G1 + GH

자동제어의 가장 기본 공식 — 분모가 (1+루프이득)

🎯 시험 포인트

①개루프 = 피드백 없음, 폐루프 = 피드백 있음

②폐루프 전달함수 = G/(1+GH) — 반드시 암기

③직렬 = 곱, 병렬 = 합, 피드백 = 분모에 루프이득

④제어 3요소: 검출부(센서)·조절부(제어기)·조작부(액추에이터)

⑤소방 FACP = 조절부, 감지기 = 검출부, 밸브/벨 = 조작부