電験3種「機械」のポイント その25 自動制御

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電験3種「機械」のお勉強25回目のテーマは「自動制御」です。

 

フィードバック制御の種類

フィードバック制御には、目標値が一定である「定値制御」と、目標値が変化する「追値制御」とがあります。

速度や電圧を制御する「自動調整系」、位置や角度を制御する「サーボ機構系」、温度や圧力流量を制御する「プロセス制御系」などがあります。

 

フィードバック制御とは

フィードバック制御は、検出した「偏差」「比較部」で比較して、調整部に信号を送信し、操作部から対象制御を行います。

温度調節器などでは、目標温度とどれだけの差があるかをもとに調整部に信号を送信して、それが反映される、再び検出する「循環機構」を取っています。

 

PID動作とは

PID動作とは、P動作(比例動作)、I動作(積分動作)、D動作(微分動作)を用いて滑らかに目標へ到達する動作をいいます。

P動作は、偏差が大きいほど出力を大きくし、I動作はわずかなオフセットと呼ばれる偏差を取り除き、D動作は制御応答を素早くすることに用いられています。

 

自力制御と他力制御

制御動作の動力源を制御対象から取る場合を「自力制御」といい、操作エネルギーを制御対象以外から取る場合を「他力制御」といいます。

ヒーターなどのサーモスタット制御は、検出・制御・操作に他の動力源(電気や油圧など)を使用しないので「自力制御」といいますが、検出後の制御・操作に別の動力源を使用するものは「他力制御」といいます。

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