38. I -PD制御
PID制御器の特長と問題点をまとめて、I-PD制御について説明する。 図は、PID制御器、PI制御器、μ-設計（ロバスト制御）を制御対象\(P(s)=\frac{1}{1+s}e^{-0.5s}\)に適用したときの各制御 […]
37. 二自由度制御系
制御の主な目的は、以下のようにまとめられる。a)制御対象を安定化するb)外乱の影響を抑制するc)制御対象の特性変動による影響を抑制するd)出力を目標値へ追従させる（目標値応答の整形）a)～c）は主にフィードバック制御で達 […]
36. PID調節計の事例
PID制御器は、化学系プラントなどの生産現場で主要な制御器として現在でも多く使われている。特にPID調節計として手軽に設置できるコントローラモジュールが多数製品化されているので、小規模の制御機器に容易に組み込むことができ […]
35. PID制御系
PID制御器とは、Proportional-Integral-Differential Controllerのことで、比例－積分－微分の機能を組み合わせた制御器である。（ゲイン補償、位相遅れ補償、位相進み補償を組み合わせ […]
33. 制御系の設計例
古典制御理論の範囲での制御系設計では、ゲイン補償器、位相進み補償器、位相遅れ補償器（もしくは積分補償器）を使用するか、PID制御を使用する場合が多い。ここでは、ゲイン補償器、位相進み補償器、位相遅れ補償器を直列に接続した […]
31. 位相遅れ補償器
位相遅れ補償器は、特定周波数帯域の位相を遅らせる補償器である。位相遅れ補償器の伝達関数は、$$C(s)=\frac{K(1 + \beta Ts)}{1 + Ts} \enspace \enspace (0 \lt \b […]
30. 位相進み補償器
位相進み補償器は、特定周波数帯域の位相を進める補償器である。位相進み補償器の伝達関数は、$$C(s)=\frac{K(1 + \alpha Ts)}{1 + Ts} \enspace \enspace (\alpha \ […]
29. ゲイン補償器
開ループ伝達関数\(L(s)\)をもとにした制御器の設計例を考える。まず、もっとも単純な制御器であるゲイン補償器だけでの特性調整を検討する。 制御対象を$$P(s)=\frac{1}{s(s+1)(s+3)}$$とする。 […]
28. 補償器の設計
線形制御理論の範囲での制御器（補償器）設計の概要 古典制御理論（classical control theory）では、一入力一出力（SISO）システムを主に扱い、周波数応答による制御器設計を考え、最適化やモデル化誤差の […]
27. 定常特性と内部モデル原理
定常特性と内部モデル原理について説明する。 ステップ応答と定常偏差 制御の主要な目的は、出力を目標値に近づけることにある。単純には、目標値との差（偏差）をゼロに、出来るだけ速くということになる。 安定な制御系において、定 […]
25. 代表極（代表根）と応答特性
制御系の主な応答特性（インパルス応答、ステップ応答、周波数特性など）を決めるのは代表極（代表根）である。代表極に関して例を見ながら説明する。 制御系の極とインパルス応答 代表的な制御対象は1次遅れ要素や2次遅れ要素である […]
23. フィードバックの安定性
図の単位フィードバック制御系で、フィードバック制御系の安定性について考える。システムの安定条件は、伝達関数の全ての極が複素平面の左半平面にあることである。 フィードバック制御系では、入力から出力までの伝達関数（閉ループ伝 […]
22. フィードバックの構成
制御対象の基本構造 制御対象の基本構造は、図のように表せる。制御対象\(P(s)\)には何らかの駆動機構（アクチュエータ）があり、それに操作量\(u(t)\)を加えることで制御対象\(P(s)\)の状態を変化させることが […]
21. システムの特性表現
簡単な電気回路を例に、古典制御理論の範囲でシステムの特性を表現する方法を一通り見る。 R：抵抗、 L：インダクタ―（コイル）、 C：キャパシタ―（コンデンサー） 微分方程式 RLC回路において、入力電圧を\(v_i(t) […]
20. ベクトル軌跡とナイキスト軌跡
伝達関数\(G(s)\)において、\(s \rightarrow j\omega\)とすることで、周波数伝達関数 \(G(j\omega)\)が求まる。この周波数伝達関数は、$$G(j\omega)=a(\omega)+ […]