Dead zone & Hysterisis

이진제어장치 (Binary Control System)

단순한 이진 제어시스템(on/off) 중 regulator를 디자인할 때는 임계치(threshold)를 확장하게 된다.

임계치 근처에서 빠르게 반복되는 'on/off'로 인한 효율 저하(frustration)를 줄이기 위해서다.

(20도에 온도를 맞추면, 20도 근처에서, 히터와 에어컨이 빠르게 켜지고 꺼지기를 반복하며 에너지 효율을 떨어트리듯..)

on과 off가 두 개의 시스템 (mode)인 경우엔 dead zone이 생긴다. (봄, 가을의 히터와 에어컨 동시 사용) 즉 threshold band에 no action (dead)의 입력 공간(온도 구간)이 생긴 게 된다. 고급 제어장치들은 모두 이런 dead zone을 설계에 넣는다.

반면!! on/off가 한 개의 시스템 (mode)인 경우엔 hysterisis가 형성된다. (여름의 에어컨 또는 겨울의 히터)

hysterisis에서는 과거 action과 현재의 state이 현재의 action을 지배한다.

즉 켜졌다 꺼지는 과정의 action과,

꺼졌다 켜지는 과정의 action이 hysterisis에선 다르게 나타난다.

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세상은 grey속에 흑과 백의 binary selection을 자주 요구한다.

그러므로, 의식의 주체(switch)가 하나인 인간의 binary decision은 hysterisis를 만들며 모순을 완화한다고 볼 수 있다.

옳고 그름,

사랑과 무관심,

아름다움과 추함

단것과 쓴 것

..

A는 B를 사랑하지도 않지만,

관심이 없는 것도 아니다.

그러나 A는 Yes/No의 버튼만 주어진다.

이럴 때 Schmidt trigger 장치는,

A가 B를 사랑했다 무관심으로 바뀔 때는 hysterisis upper threshold까지 사랑하게 하고, A가 B에게 무관심했다가 사랑하게 될 때는 hysterisis lower threshold까지 무관심하게 만든다.

이렇게 converting에 lagging을 주어, B를 당혹하게 만드는 상황을 relax 하게 해 준다.

인생의 specification에선, on 또는 off로의 극단적 수렴을 자주 요구한다.

문제는 그 converting에 얼마나 완충의 lagging을 주는지가 사람마다 다르다는 것이다. Hysterisis가 좁은 사람은 "변덕이 죽끓 듯한다"는 소릴 듣는다.

Hysterisis loop가 Schmidt trigger처럼 수직과 수평의 사각형인지,  완만히 누운 곡선형의 전자기성 히스테리시스 형태의 loop인지의 개인차일지 싶다.

가끔씩 global hysterisis setting을 tuning 해 줄 필요가 있다.

어차피 나이가 들수록 hysterisis는 완만하게 누우며, 나를 우유부단하게 만들겠지만, 적어도 켜지고 꺼지는 기능은 보존해야 한다.

사진:

뭉크의 절규를 봤던 breakfast