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2009年4月 5日

ネガティブフィードバック制御(負帰還制御)の基本

ネガティブフィードバック制御(負帰還制御)の基本は、以下のようにループを作って、制御偏差をゼロに近づけること。

Image001

主フィードバック量を何にするか、つまり、目標値を何と比較するかによって目標値の意味が変わってくる。

       目標値を何と突き合わせるの?

制御部は、制御偏差をゼロにするように動作するので、
   目標値=主フィートバック量
になるように全体が動作している。

これが「制御」!

今、回転数1rpmでモータが回っているとして、
このとき、主フィートバック量、すなわち、変換部の出力が1になるように変換部が構成されているならば、上式より
  目標値=主フィートバック量=1[rpm]
でモータが回転しているので、目標値1は、1rpm指令を意味する。

Image002

次に、
この変換部の出力を60倍して、1rpm時に60を出力するように変更した場合のことを考える。60倍したことも含めて、「変換部」とする。

Image003

今、回転数1rpmでモータが回っているとして、
このとき、主フィートバック量、すなわち、変換部の出力が60になるように変換部が構成されているので、上式より
  目標値=主フィートバック量=60(数字データ)=1[rpm]
で、モータが回転していることになる。

つまり、目標値60は、1rpm指令を意味する。
目標値1は、1/60rpm=1rpsを示す。

まとめると、変換部を60倍にしたら、
目標値1の意味が1/60になった。

一般的に言うと、

変換部をG倍にすると、目標値の意味が1/Gになる。

変換部に掛け算を入れるか入れないかで、目標値の意味が[rpm]になったり、[rps]になったりする。

自分が目標値を出して、監督しているつもりが、実は、変換部に左右されている。「制御のおもしろいところ!」なのだ。

主導権を握っているつもりなのに、知らないうちに嫁さん(彼女)の都合に合わせている人が、制御屋さん?

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