제어기를 사용하는 이유

제어 대상의 1차 시스템이라고 가정할 때 입력이 1이면 출력은 시간 지연이 있지만 역시 1이 된다. 그렇다면 제어를 하지 않아도 출력은 항상 1이 되는데 왜 제어기를 연결해야 하는가? 제어기를 달면 overshoot이 생기고 진동도 생기는데 제어기가 없으면 오히려 그러한 overshoot이나 진동이 없다. 그렇다면 왜 제어기를 달아야 할까? 예를 들면 DC 모터에 1V를 인가 하면 일정한 속도로 모터는 회전한다. 그러면 제어기가 없어도 속도 제어가 되는 것이 아닌가?

제어공학을 공부하면서 위와 같은 의문이 들때가 있다. 제어기를 연결함으로써 얻는 이점은 크게 응답속도의 항상과 외란의 영향을 줄이는 것이다. 제어기를 달면 1초 정도의 응답시간을 가지는 시스템을 몇 십 ms의 응답시간을 가지는 시스템으로 만들 수도 있다. 그리고, 외부에서 외란이 입력되었을 때 그 영향을 덜 받고 일정한 출력을 내게 할 수 있다.