エンジニアのためのフィードバック制御入門

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4

章

制御器

ズは必ず正の値であり、それもかなり大きな数百または数千という値です。確認してお

きたいことは、少なくとも数値変換の必要性があるということです。

数値変換という共通的な必要性とは別に、制御器が何をしなければならないかは、

必然的に、開ループ（フィードフォワード）と閉ループ（フィードバック）構造とでは異

なってきます。開ループの場合は、その制御器はプラントと周辺の環境を含んだ複雑

性を補償するため、かなり高性能でなければなりません。対照的に、閉ループの制御

器はフィードバックパスの自己調整機能により極端に単純にすることができます。少

し大げさに言うと、フィードバックシステムは、開ループでは複雑になる制御構造を、

フィードバックという機能により単純な制御器で目的を実現するということになります。

入力を出力に変換するいかなる構成要素もフィードバックループの制御器として使

われますが、オンオフ制御器と

PID

制御器という

2

つの制御器がよく使用されます。と

もに、入力（すなわち、追従誤差）をプラントに適した信号に変換するため、フィード

バックループに使われます。

4.1

 ブロック線図

制御ループの構造を見やすくするため、ブロック線図で表します（図 4-1 と図 4-2 を

見てください）。ブロック線図は、つぎの

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つの要素で構成されます。

箱

制御器、フィルタ、制御対象のプラントなどのシステムを表します。

矢印

制御信号の流れる方向を表します。

白丸

積算器を表し、白丸に流れ込むすべての制御信号を積算し、