KR20180053181A - 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 pid 컨트롤러 - Google Patents

냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 pid 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 관한 것이다. 본 발명은, 피드백(feedback)제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값(reference value) 혹은 설정값(setpoint)과 비교하여 오차(error)를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는, 입력된 레퍼런스 설정에 따른 참조값(reference value)과, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)인 0 내지 20mA의 I(전류)값과, 0 내지 10V의 V(전압)값에 대한 아날로그 입력 필터, 그리고 아날로그 입력 스케일 과정을 통해 입출력 그룹에 의한 제어가 수행된 뒤, 컨트롤 그룹에 의한 온/오프(on/off) 피드백 설정을 수행한 뒤, 출력값과 참조값 간의 PID 제어에 따라 비교에 의한 비례항(P게인), 적분항(적분시간), 미분항(미분시간)의 세개의 항을 더하여 제어값(MV:manipulated variable)을 출력하여, PID 출력 주파수 제한에 따른 PID 출력 주파수를 출력하며, 참조값도 주파수로 환산하여 PID 출력 주파수로 출력하여, 출력에 의해 압축기(310)에 대한 정밀한 BLDC 모터(BRUSHLESS DC ELECTRIC MOTOR)에 대한 제어를 수행할 수 있다.
이에 의해, 정밀 온도제어를 위한 PID 제어 알고리즘을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 축적된 냉동사이클 제어 기술을 기반으로 대용량 및 최대의 인터버 효율을 제공할 수 있다.

Description

냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러{PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE CONTROLLER FOR HIGH-PRECISION TEMPERATURE CONTROL OF COOLER}
본 발명은 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, PID 온도제어 알고리즘 및 BLDC 모터 제어방식에 의한 냉각 시스템을 제공하도록 하기 위한 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 관한 것이다.
정밀 온도 제어 산업용 냉각기는 공작기계 업체들로부터 지속적으로 요구되어 온 분야에 해당한다.
이러한 기술 분야에 있어서, 일반적인 냉매용 압축기는 온/오프(on/off)만 가능한 정속형 압축기(60Hz)를 적용하였으나, 최근 인버터 제어 기술의 발달로 인버터(주파수) 가변 범위를 20 내지 120Hz까지 확장하여 저/고부하 모두 고효율 운전이 가능하며, 저소음, 저진동 운전이 가능하게 되었다.
따라서 관련업체들의 관련분야에 대한 보다 많은 투자가 이루어질 것으로 예상되며 점점 기존 온/오프(on/off) 제어에 의한 온도 제어 장치도 정밀 온도 제어 냉각기로 대체해 갈 것이라 예상된다.
정밀 온도 제어 냉각기에 대한 업체의 지속적인 요구가 있어 왔으나, 정밀 온도 제어를 위한 시스템의 개발은 일부 대기업에서 수요가 대규모인 에어컨을 대상으로 연구 개발이 이루어져 왔으며, 정밀 온도 제어를 위해서는 냉동 분야의 전문가뿐만 아니라 자동제어에 대한 깊은 이해도 필요하기 때문에 중소기업체에서는 산업용 냉각기에 대해서는 연구개발이 필요하다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2006-7027373호 "마이크로컨트롤러 기반의 열전냉각기 컨트롤러(Microcontroller Based Thermoelectric Cooler Controller)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2006-7027373호 "마이크로컨트롤러 기반의 열전냉각기 컨트롤러(Microcontroller Based Thermoelectric Cooler Controller)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정밀 온도제어를 위한 PID 제어 알고리즘을 제공하도록 하기 위한 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 축적된 냉동사이클 제어 기술을 기반으로 대용량 및 최대의 인터버 효율을 제공하도록 하기 위한 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러는, 피드백(feedback)제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값(reference value) 혹은 설정값(setpoint)과 비교하여 오차(error)를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는, 입력된 레퍼런스 설정에 따른 참조값(reference value)과, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)인 0 내지 20mA의 I(전류)값과, 0 내지 10V의 V(전압)값에 대한 아날로그 입력 필터, 그리고 아날로그 입력 스케일 과정을 통해 입출력 그룹에 의한 제어가 수행된 뒤, 컨트롤 그룹에 의한 온/오프(on/off) 피드백 설정을 수행한 뒤, 출력값과 참조값 간의 PID 제어에 따라 비교에 의한 비례항(P게인), 적분항(적분시간), 미분항(미분시간)의 세개의 항을 더하여 제어값(MV:manipulated variable)을 출력하여, PID 출력 주파수 제한에 따른 PID 출력 주파수를 출력하며, 참조값도 주파수로 환산하여 PID 출력 주파수로 출력하여, 출력에 의해 압축기(310)에 대한 정밀한 BLDC 모터(BRUSHLESS DC ELECTRIC MOTOR)에 대한 제어를 수행할 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는,
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, 압력을 일정하게 제어하기 위하여 인버터 유닛(210)의 출력 주파수를 PID 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, PID 운전은 Normal PID Mode 운전과 Process PID Mode 운전 2가지로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, 상기 비례항(P게인)은, 에러율에 대한 출력 비율로 설정되며. P게인을 50%로 설정하면 에러의 50%가 출력될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, 상기 적분항(적분시간)은, 누적된 에러량을 출력하는 시간 설정에 의해 결정될 수 있으며, 에러가 100%일 때 100% 출력이 되기까지의 시간을 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러에 있어서, 상기 미분항(미분시간)은, 에러의 변화율에 대한 출력량으로 설정될 수 있으며, 미분시간을 0.01초로 설정하면 1초당 에러의 변화율이 100%인 경우 10msec에 1%씩 출력할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 상술한 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템에 있어서, 정밀 온도 제어부(100), 인버터부(200) 및 냉각계통부(300)를 포함하여, 정밀 온도 제어부(100)의 정밀 온도 조절 모듈(120)과, 냉각계통부(300)의 압축기(310) 사이에 형성되어 인버터 유닛(210)을 구비하는 인버터부(200)를 포함하여, 압축기(310)의 BLDC 모터의 전압, 주파수 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러는, 정밀 온도제어를 위한 PID 제어 알고리즘을 제공할 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러는, 축적된 냉동사이클 제어 기술을 기반으로 대용량 및 최대의 인터버 효율을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템의 성능평가 실험에 사용될 실험장치의 개략도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)에 의한 초정밀 온조제어 방법을 설명하기 위한 컨트롤 그룹을 도표화한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는 피드백(feedback)제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값(reference value) 혹은 설정값(setpoint)과 비교하여 오차(error)를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있다.
즉, 로더 또는 리모트 로더키로 입력된 레퍼런스 설정에 따른 참조값(reference value)과, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)인 0 내지 20mA의 I(전류)값과, 0 내지 10V의 V(전압)값에 대한 아날로그 입력 필터, 그리고 아날로그 입력 스케일 과정을 통해 입출력 그룹에 의한 제어가 수행된 뒤, 컨트롤 그룹에 의한 온/오프(on/off) 피드백 설정을 수행한 뒤, 출력값과 참조값 간의 PID 제어에 따라 비교에 의한 비례항(P게인), 적분항(적분시간), 미분항(미분시간)의 세개의 항을 더하여 제어값(MV:manipulated variable)을 출력하여, PID 출력 주파수 제한에 따른 PID 출력 주파수를 출력하며, 참조값도 주파수로 환산하여 PID 출력 주파수로 출력된다. 이러한 출력에 의해 압축기(310)에 대한 정밀한 BLDC 모터(BRUSHLESS DC ELECTRIC MOTOR)에 대한 제어가 가능하도록 한다.
도 2는 도 1의 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템 구성을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템은 정밀 온도 제어부(100), 인버터부(200) 및 냉각계통부(300)를 포함함으로써, 인버터에 의한 정밀온도 제어 시스템을 구축한다.
여기서, 정밀 온도 제어부(100)는 디스플레이 및 조작부(110), 정밀 온도 조절 모듈(120) 그리고 파워 컨트롤 모듈(130)을 구비한다.
또한, 인버터부(200)는 인버터 유닛(210)을 구비함으로써, 압축기(310)의 전압, 주파수 제어를 수행하며, 인버터 유닛(21) 내부에는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)이 형성될 수 있다.
냉각계통부(300)는 압축기(310), 응축기(320)를 구비한다.
여기서 압축기(310)는 냉매 증기를 압축하여 배출 통로를 통해서 응축기(320)로 운반한다. 한 바람직한 실시 예에 있어서, 압축기(320)는 하나 또는 그 이상의 단을 갖는 원심형 압축기가 될 수 있다. 압축기(310)에 의해서 응축기(320)로 운반된 냉매 증기는 유체, 예를 들어 물이나 공기로 열을 전달한다. 유체와의 열교환의 결과로서 냉매 증기는 응축기(320)에서 냉매 액체를 응축한다. 응축기(320)로부터 나오는 액체 냉매는 팽창장치인 전자팽창밸브(330)를 통해서 증발기(350)로 유동한다.
이러한 구성을 통해 인버터부(200)에 의한 냉각계통부(300)의 2차 유체 온도 제어는 냉각 부하 변동에 따라서 인버터 유닛(210)에 의해 주파수를 변경하여 압축기 회전수를 제어하는 것으로서, 압축기(310)의 BLDC 모터를 온/오프(on/off) 하지 않고 회전수 조절을 하여 2차 유체의 온도를 부품의 발열량에 상응하게 냉각한도 내에서 조절하여 과도 냉각이 없도록 적절히 제어한다.
이러한 방식은 압축기(310)의 BLDC 모터의 온/오프(on/off) 릴레이(relay)가 없고 기본적으로 계속 운전이 되어 전기적 충격이 없어 기계적인 수명이 높을 뿐만 아니라 에너지 절감을 할 수 있는 방식이다.
인버터 유닛(210)에 의한 제어를 할 때에 냉각계통부(300)의 팽창 장치로는 모세관, 감온통식 팽창밸브 및 전자팽창밸브 등을 이용할 수 있다. 인버터 유닛(210)에 의해서 압축기(310)의 회전수가 제어 될 때에는 냉매의 순환량이 변화하면서 부하에 대응하기 때문에 즉각적인 냉매 순환량에 대응할 수 있도록 전자팽창밸브(330)를 사용하여 인버터 유닛(210)과 동시에 제어 하는 것이 필요하다.
즉, 도 2와 같이, 인버터 유닛(210)에 의한 압축기(310)의 회전수 및 전압 제어로 시스템 부하 변동 및 시스템 작동조건 변동에 대응한 2차 유체(340)의 정밀온도 제어를 위한 시스템을 구성할 수 있다.
도 2에서 정밀 온도 제어부(100) 및 냉각계통부(300)에 해당하는 기존의 냉각기 제어 알고리즘에서 인버터부(200)가 추가되어 시스템 각 부분의 측정된 온도나 압력 정보를 바탕으로, 인버터부(200)에서 압축기(310)의 전압과 주파수를 제어하여 압축기(310) 회전수를 제어 하도록 하며, 이때 보다 정밀한 온도 제어를 위해서 응축기(320) 하부의 팬의 회전수도 동시에 제어하게 함으로써 정밀 온도제어를 위한 시스템의 안정화를 도모한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템의 성능평가 실험에 사용될 실험장치의 개략도를 나타낸 것이다. 실험장치의 주요 구성요소는 열교환기인 증발기(350), 응축기(320), 압축기(310), 팽창밸브(340), 배관 등으로 구성된 1마력 규모의 산업용 냉각기와 및 항온항습실(1)로 구성되어 진다.
냉각 시스템의 증발기(350), 응축기(320) 입출구에 각각 온도 센서(T)와 압력 센서(P)를 설치하여 온도와 압력을 측정하고 냉매 유량과 2차 유체의 유량을 측정하여 냉각기의 성능평가에 사용할 것이다.
이때 압축기(310)와 팬(320a)에는 파워메타를 설치하여 시스템에 소요되는 전류를 측정한다. 실험은 항온항습실(1)의 조건을 실제 기계가 운전되어지는 기준 조건으로 설정하고 토출가스 바이패스의 개도 조정 및 압축기 운전 전류의 주파수 변경에 따른 2차 유체의 온도 변화 특성 및 사이클 운전 데이터를 획득하고 분석하여 각 제어에 따른 2차 유체의 온도 변화 제어 알고리즘 자체적으로 생성한다.
도 4는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)에 의한 초정밀 온조제어 방법을 설명하기 위한 컨트롤 그룹을 도표화한 도면이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는 압력을 일정하게 제어하기 위하여 인버터 유닛(210)의 출력 주파수를 PID 제어한다.
컨트롤 그룹(CON) 50번 이전의 49번으로 Yes(PID 운전 선택)로 선택합한다.
PID 운전은 Normal PID Mode 운전과 Process PID Mode 운전 2가지가 있으며, 이는 컨트롤 그룹(CON) 54번 (PID Mode 선택)에서 설정할 수 있다.
컨트롤 그룹(CON) 50번은 PID 제어기의 피드백 종류를 선택할 수 있다.
컨트로 그룹(CON) 51번은 에러율에 대한 출력 비율로 설정할 수 있으며. P게인을 50%로 설정하면 에러의 50%가 출력될 수 있다. 값이 커지면 목표 제어량에 빠르게 근접하지만, 너무 커지면 제어기가 오실레이션 할 수 있다.
컨트롤 그룹(CON) 52번은 누적된 에러량을 출력하는 시간을 설정할 수 있다. 에러가 100%일 때 100% 출력이 되기까지의 시간을 설정할 수 있다. 적분시간을 1초로 설정한 경우 에러가 100%일 때 1초 후에 100%가 출력 될 수 있다. 값을 조정하여 정상오차를 줄일 수 있다. 값이 작아지면 응답성이 빨라지나, 너무 작아지면 제어기가 오실레이션 할 수 있다.
컨트롤 그룹(CON) 53번은 에러의 변화율에 대한 출력량을 설정할 수 있으며, 0.01초 마다 에러를 검출할 수 있다. 미분시간을 0.01초로 설정하면 1초당 에러의 변화율이 100%인 경우 10msec에 1%씩 출력할 수 있다.
컨트롤 그룹(CON) 55번 이전에 54번은 설정된 목표량을 PID 제어기의 출력에 더할 수 있으며 더해지는 양을 설정할 nt 있다.
컨트롤 그룹(CON) 55번과 컨트롤 그룹(CON) 56번은 PID 제어기의 출력을 제한할 수 있다.
컨트롤 그룹(CON) 57번은 PID Reference를 선택할 수 있으며, 컨트롤 그룹(CON) 58번은 PID Reference와 PID Feedback의 단위는 주파수 [Hz]와 백분율 [%] 2가지로 선택할 수 있는데 사용한다. 예로 "CON 58 = 0:[Hz], CON 58 = 1:[%]"일 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러
100 : 정밀 온도 제어부
110 : 디스플레이 및 조작부
120 : 정밀 온도 조절 모듈
130 : 파워 컨트롤 모듈
200 : 인버터부
210 : 인버터 유닛
300 : 냉각계통부
310 : 압축기
320 : 응축기

Claims (7)

  1. 피드백(feedback)제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값(reference value) 혹은 설정값(setpoint)과 비교하여 오차(error)를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는,
    입력된 레퍼런스 설정에 따른 참조값(reference value)과, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)인 0 내지 20mA의 I(전류)값과, 0 내지 10V의 V(전압)값에 대한 아날로그 입력 필터, 그리고 아날로그 입력 스케일 과정을 통해 입출력 그룹에 의한 제어가 수행된 뒤, 컨트롤 그룹에 의한 온/오프(on/off) 피드백 설정을 수행한 뒤, 출력값과 참조값 간의 PID 제어에 따라 비교에 의한 비례항(P게인), 적분항(적분시간), 미분항(미분시간)의 세개의 항을 더하여 제어값(MV:manipulated variable)을 출력하여, PID 출력 주파수 제한에 따른 PID 출력 주파수를 출력하며, 참조값도 주파수로 환산하여 PID 출력 주파수로 출력하여, 출력에 의해 압축기(310)에 대한 정밀한 BLDC 모터(BRUSHLESS DC ELECTRIC MOTOR)에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  2. 청구항 1에 있어서, 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)는,
    압력을 일정하게 제어하기 위하여 인버터 유닛(210)의 출력 주파수를 PID 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  3. 청구항 1에 있어서,
    PID 운전은 Normal PID Mode 운전과 Process PID Mode 운전 2가지가 있는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 비례항(P게인)은,
    에러율에 대한 출력 비율로 설정되며. P게인을 50%로 설정하면 에러의 50%가 출력되는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 적분항(적분시간)은,
    누적된 에러량을 출력하는 시간 설정에 의해 결정되며, 에러가 100%일 때 100% 출력이 되기까지의 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 미분항(미분시간)은,
    에러의 변화율에 대한 출력량으로 설정되며, 미분시간을 0.01초로 설정하면 1초당 에러의 변화율이 100%인 경우 10msec에 1%씩 출력하는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나가 적용되는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템에 있어서, 정밀 온도 제어부(100), 인버터부(200) 및 냉각계통부(300)를 포함하여,
    정밀 온도 제어부(100)의 정밀 온도 조절 모듈(120)과, 냉각계통부(300)의 압축기(310) 사이에 형성되어 인버터 유닛(210)을 구비하는 인버터부(200)를 포함하여, 압축기(310)의 BLDC 모터의 전압, 주파수 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉각기의 초정밀 온도제어를 위한 PID 컨트롤러(10)가 적용되는 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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