제어

제어

제어(制御, control)란 어떤 대상물의 현재 상태를 사람이 원하는 상태로 조절하는 것이다.

[타고] 1개월 단위로 전기차가 필요할 때! 타고 월렌트 서비스

개요

제어는 크게 고전 제어와 현대 제어로 나뉘는데 칼만의 상태 방정식 도입 전후가 그 기준이다. 고전 제어는 시스템의 미분방정식을 라플라스 변환하여 구해지는 전달함수에 기초하여 주파수 영역에서 컨트롤러를 설계하는 이론이다.

현대 제어는 상태방정식으로 시스템을 표현하여, 시간 영역에서 컨트롤러를 설계한다. 이름만 고전 제어라 낡은 제어이론이라고 오해할 수 있으나, 고전 제어는 강인 (Robust) 제어와 같은 시스템의 불확실성을 다루는 제어 분야에서 현대에도 이용된다. 고전 제어는 입출력만 표현한다는 한계를 지니는 반면 현대 제어는 상태방정식으로 시스템의 상태(State)까지 고려할 수 있어, 보다 복잡한 시스템의 제어를 가능케 한다. 그리고 시간 영역이라 직관적인 장점이 있다. 현대에 들어서 연구된 수많은 제어 이론이 이 상태방정식에 기초하고 있다. 칼 만 필터, 최적제어론, 적응제어 등이 대표적이다.

제어는 시스템을 원하는 방향으로 작동하게 만드는 학문의 총칭이고 기계공학과 전자공학과, 그리고 화학공학과에 진학하게 된다면 극복해야 하는 최종 보스 중 하나이다. 이를 수행하는 공학 분야를 제어공학이라고 한다. 인간 능력 이상의 정밀한 작업이나, 인간의 힘으로 할 수 없는 작업 등을 기계가 할 수 있게 하는 핵심적인 역할을 하는 학문으로, 원자력 발전, 항공 우주, 로봇, 병기, 공장 자동화, 교통 시스템 등 언제나 함께 하는 현대 과학 문명의 기둥과도 같은 존재. 컴퓨터를 사람의 뇌로 비유하자면 제어는 의식이라고 보면 된다.

분야

• 사회 시스템에서도 제어를 실행하고 있다. 예를 들면 교통 신호는 사람과 차의 흐름을 제어하기 위한 것이다. 우리들이 그룹으로 행동할 때 인솔자가 있으면 잘 되는 것도 인솔자가 그룹의 움직임을 제어하기 때문이다.

• 제어는 경제 분야에서도 적용되고 있다. 예를 들면 달러가 대량으로 매각되어 달러의 값이 떨어지거나, 엔고로 달러의 가치가 하락하면 일본 은행이 시장에 개입해서 달러를 대량으로 사서 달러의 값이 극단적으로 떨어지지 않게 하는데, 이것은 문자 그대로 환 시세의 제어와 다를 바 없다. 더욱 우리에게 친근한 예는 우리들의 용돈 관리이다. 지갑 사정과 월급날까지의 일수를 세면서 지출을 가감하는 것도 제어이다.

• 인간의 몸에는 실로 기묘한 제어 시스템이 많이 구성되어 있다. 예를 들면, 체온은 건강한 상태에서는 항상 36 ℃ 전후로 유지되고 있다. 이것은 몸속에서 체온을 일정하게 유지하는 제어 기구가 동작하고 있는 결과이다. 만약 그러한 기구가 없다면, 바깥 온도의 변화에 따라서 체온이 크게 변화하게 될 것이다.

• 제어는 기술 분야 뿐만 아니라 생물, 사회, 경제 등 모든 분야에서 자연적으로 혹은 인공적으로 행해지고 있다.

자동차 제어장치

전자적 차체 자세 제어장치는 보쉬가 메르세데스-벤츠와 합작으로 1995년 세계 최초로 개발한 ESP라는 프로그램을 기반으로, ESP, ESC라는 명칭을 주로 사용하며, ESP, VDC, S-ESC, ESC, VSA, AFS, MSP, PSM, DSC 등 완성차 회사마다 이름이 다르다.

현대자동차와 기아자동차는 과거엔 VDC(상위형 기술은 VSM)라 불렀고, 지금은 ESP라 부른다. 토요타는 VDIM, GM은 S-ESC, 르노는 ESC, 쌍용자동차는 ESP로 부른다. 오토바이에도 장착되는데, 보통은 MSC라고 부른다. 이것도 보쉬가 개발한 ESP가 기반이다. 세계 최초 개발, 적용, 상용화라는 상징성을 지닌 보쉬의 ESP란 용어로 통일하여 서술한다.

달리고 있는 자동차의 속도와 회전, 미끄러짐 등을 수십 분의 1초 단위로 계산하여 실제 값과 운전자가 의도한 값을 비교, 계산하여 차이가 나는 경우, 브레이크와 엔진출력 등을 운전자가 의도한 만큼 제어할 수 있도록 스스로 개입해 사고를 미연에 방지하는 기술이다.

자동차 제어 역사

1987년 메르세데스-벤츠와 BMW는 최초의 TCS를 개발, 소개했다. 하지만 현재의 ESP와는 달리, 스티어링 휠의 조향각을 입력받아 도움을 주는 방식은 아니고 트랙션 제어만이 가능했다.

1992년 BMW는 사용자가 가속 페달을 밟고 있더라도 안정성 유지를 위해 엔진 토크를 강제로 하락시키는 기술을 발표했으나 역시 현재의 ESP와는 거리가 있었다.

1995년 메르세데스-벤츠는 보쉬와 협력하여 1987년부터 1992년까지 'Elektronisches Stabilitäts Programm' 영어로는 Electonic Stability Program을 진행하였고, 결국 1995년, 메르세데스-벤츠와 보쉬의 합작으로 메르세데스-벤츠 S 클래스 (W140) 모델에 세계 최초로 탑재되었다.

자동차 제어 구성

• ESP 유압 분배장치
• ESP 컨트롤러
• 휠 스피드 센서
• 자이로 센서
• 가속도 센서

관련 기사

이브 이시스는 사용자 앱, PC 웹, 충전기를 통합적으로 연결하는 충전 운영 플랫폼이다. 전기차 사용자는 이브 이시스 전용 앱을 통해 충전소 검색은 물론 예약, 결제, 평가까지 모두 할 수 있다. 운영자는 웹상의 통합 운영 플랫폼으로 운영 관리·원격제어·모니터링·실시간 장애 관제·정산이 가능하다. 대시보드의 통계 및 분석 기능으로 전체 현황을 한눈에 관리할 수 있다는 점도 눈에 띈다.

참고자료

• 〈제어장치〉, 《나무위키》
• 〈제어〉, 《나무위키》
• 〈제어란 무엇인지 알아보자〉, 《네이버 블로그》, 2020-06-26
• 정치연 기자, 〈횡풍안정제어 신기술 탑재〉, 《전자신문》, 2022-08-11
• 쓰지로 시메무라, 〈제어 란 어떤 것인가?〉, aistudy, 1994-07-15

같이 보기

• 자동제어
• 수동제어
• 표준
• 작업
• 공정
• 기술
• 제조

이 제어 문서는 제조에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조 □■⊕, 기계, 전자제품, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 금융, 금융사 제조 ODM • OEM • 가공 • 가공물 • 가공법 • 가공품 • 가내수공업 • 경공업 • 공업 • 공업화 • 공장 • 공정 • 공정관리 • 공정자동화 • 공학 • 공학자 • 근로 • 기계 • 기계력 • 기계화 • 기술 • 기술자 • 노동 • 노동력 • 다품종 • 다품종 소량생산 • 대량 • 대량생산(양산) • 대량설비 • 로봇 • 로봇팔 • 로봇 프로세스 자동화(RPA) • 반자동 • 반제품 • 부분품 • 생산 • 생산관계 • 생산라인 • 생산력 • 생산물 • 생산비 • 생산설비 • 생산수단 • 생산양식 • 생산품 • 설비 • 소량 • 소량생산 • 소부장 • 수공업 • 수동 • 수동제어 • 수제품 • 스마트공장(스마트팩토리) • 신공법 • 신기술 • 엔지니어 • 엔지니어링 • 완전자동 • 자동 • 자동제어 • 자동화 • 작업 • 작업장 • 전산 • 전산화 • 제강 • 제어 • 제작 • 제작사 • 제작자 • 제조 • 제조공법 • 제조물 • 제조사 • 제조업 • 제조원가 • 제철 • 제품 • 조업 • 조업일수 • 주문제작 • 중공업 • 중화학공업 • 파운드리 • 팹 • 팹리스 • 폼팩터 • 표준 • 표준화 • 품종 • 핸드메이드 화학 화학 전자 전자 반도체 계산기 • 다이오드 • 반도체 • 전자계산기 • 진공관 • 컴퓨터 • 트랜지스터 • 회로 정보통신 정보통신 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반

산업 : 산업, 산업혁명, 기술 □■⊕, 제조, 기계, 전자제품, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 금융, 금융사 기술 R&D • 개발 • 개선 • 개혁 • 건설기술 • 건축기술 • 계측 • 고급기술 • 고신기술 • 과학 • 과학기술 • 과학자 • 관찰 • 관측 • 군사기술 • 기능 • 기술 • 기술개발 • 기술개혁 • 기술경쟁 • 기술력 • 기술발전 • 기술유출 • 기술자 • 기술진보 • 기술표준 • 기술혁명 • 기술혁신 • 기예 • 기초기술 • 나노기술 • 녹색기술 • 대체기술 • 문화기술 • 바이오기술 • 발전 • 방법 • 방법론 • 복합기술 • 상용화 • 생명공학기술 • 소멸 • 신기술 • 아이디어 • 엔지니어 • 엔지니어링 • 연구 • 연구개발 • 연구기관 • 연구소 • 연구원 (사람) • 연구원 (기관) • 연구자 • 우주항공기술 • 원리 • 원천기술 • 융합기술 • 응용기술 • 적정기술 • 전기기술 • 전문가 • 전문직 • 전자기술 • 정보 • 정보기술 • 정체 • 제어 • 지성 • 지식 • 지혜 • 진보 • 집단지성 • 첨단기술 • 최첨단기술 • 출연연 • 측정 • 토목기술 • 통신기술 • 퇴보 • 표준 • 표준화 • 하이테크 • 학문 • 학술 • 학자 • 핵심기술 • 혁명 • 혁신 • 혁신기술 • 현상 • 화학기술 • 환경기술 공학 건설공학 • 건축공학 • 계측공학 • 고분자공학 • 공간정보공학 • 공학 • 공학자 • 광공학 • 교통공학 • 구조공학 • 금속공학 • 금속재료공학 • 금융공학 • 기계공학 • 기전공학 • 기후공학 • 나노공학 • 도시공학 • 디스플레이공학 • 레이저공학 • 로봇공학 • 메카트로닉스 • 반도체공학 • 방산공학 • 배터리공학 • 산업공학 • 생명공학 • 생태공학 • 석유공학 • 섬유공학 • 세라믹공학 • 소방공학 • 소프트웨어공학 • 시스템공학 • 식품공학 • 신소재공학 • 신재생에너지공학 • 안전공학 • 에너지공학 • 에듀테크(교육공학) • 예술공학 • 원자력공학 • 유전공학 • 음향공학 • 의공학 • 인간공학 • 자동차공학 • 자원공학 • 재료공학 • 전기공학 • 전기기계공학 • 전기전자공학 • 전자공학 • 전파공학 • 정보경영공학 • 정보공학 • 정보통신공학 • 제약공학 • 제어계측공학 • 제어공학 • 조선공학 • 지진공학 • 지질공학 • 철도공학 • 컴퓨터공학(전산공학) • 토목공학 • 항공우주공학 • 해양공학 • 화장품공학 • 화학공학 • 환경공학 지식재산권 2차적 저작물 • 2차적 저작물 작성권 • 가수 • 가품 • 각본 • 각색 • 간행 • 간행물 • 건축저작물 • 게임 • 결합저작물 • 공공누리 저작권 • 공동저작물 • 공동저작자 • 공업소유권 • 공연 • 공연권 • 공유 • 공정이용 • 공중송신권 • 공표권 • 그림 • 기계번역 • 기술인증 • 노래 • 녹음 • 녹취 • 녹취록 • 녹화 • 대본 • 대여권 • 댄스 • 도형저작물 • 동일성 유지권 • 등록 • 디자인 • 디자인권 • 디자인보호법 • 디지털 워터마킹 • 라이선스 • 명품 • 모방 • 모작 • 모조품 • 무용 • 문학 • 미술 • 미술가 • 미술저작물 • 발견 • 발명 • 발명가 • 발명자 • 발명진흥법 • 방송권 • 배우 • 배포 • 배포권 • 번안 • 번역 • 번역기 • 번역물 • 베른협약 • 변경 • 변리사 • 변조 • 변형 • 복제 • 복제권 • 복제물 • 불법복제 • 사본 • 사진저작물 • 산업재산권 • 상표권 • 상표법 • 상호 • 서비스표 • 성명표시권 • 세계지식재산권기구(WIPO) • 소설 • 소유 • 시 • 시나리오 • 신기술인증 • 신문 • 신지식재산권 • 실연 • 실연자 • 실용신안 • 실용신안권 • 실용신안법 • 어문저작물 • 연주 • 연주자 • 영상 • 영상저작물 • 영상제작 • 영업표 • 영화 • 영화저작물 • 예술가 • 오디오북 • 오마주 • 워터마크 • 워터마킹 • 원곡 • 원본 • 원작 • 원저작물 • 원저작자(원작자) • 위변조 • 위조 • 위조품 • 음악 • 음악가 • 음악저작물 • 이용허락 • 인쇄 • 인쇄물 • 인쇄소 • 인증 • 자동번역 • 작곡 • 작곡가 • 작사 • 작사가 • 작품 • 잡지 • 장르 • 재산 • 재산권 • 저작권 • 저작권법 • 저작권자 • 저작권 침해 • 저작물 • 저작인격권 • 저작인접권 • 저작인접권자 • 저작자 • 저작재산권 • 저작재산권자 • 전송 • 전송권 • 전시권 • 전자책(이북) • 전자출판물 • 정품 • 조각 • 조각가 • 지분권 • 지식재산권 • 진본 • 진품 • 짝퉁 • 창작 • 창작물 • 창작성 • 창작자 • 책 • 총유 • 출원 • 출원인 • 출판 • 출판권 • 출판사 • 출판권자 • 출판물 • 출판자 • 춤 • 컴퓨터 프로그램 저작물 • 크리에이티브 커먼즈 라이선스(CCL) • 특허 • 특허괴물 • 특허권 • 특허권자 • 특허기술 • 특허등록 • 특허법 • 특허증 • 특허청 • 특허출원 • 특허협력조약 • 파리협약 • 패러디 • 퍼블릭 도메인 • 편곡 • 편곡가 • 편집저작물 • 표절 • 합유 • 화가 • 회화 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반