エンジニアのためのフィードバック制御入門

116

■

11

章

フィードバックの共通構造

いますが、これは観察されない部分になり、モデリングを理想化したものです。時間毎

に変化するプラント

H

自体をモデル化するために、実際にはプラントそのものの内部で

発生する外乱の挙動を捉えることが求められます。外乱が観察可能でない限り、外乱

をプラント入力の一部として扱い、また、プラント自体を静的に扱うことになります。

物理的な制御システムでは、負荷外乱は、ゆっくりとしたドリフト、あるいは、プロ

セスの特性や動的応答の突発的な階段状の変化になる傾向があります。測定ノイズは、

物理的センサ装置の不完全性に起因し、通常は高周波現象を呈します。ほとんど外付

け「センサ」を持たないコンピュータシステムでは、外乱を主に区別するには周波数ス

ペクトルを使うのが便利です。高周波で無相関でランダムな信号成分は、原信号およ

び負荷外乱として見なされるドリフトや変化とはかかわりなく、「ノイズ」と呼ばれます。

11.1

 動作条件を変更する：ゲインスケジューリング

制御ループには大幅に異なる条件下での動作が必要な場合があります。条件の違い

が、制御システムの異なる挙動を引き起こし、制御器のゲインパラメータが条件により

異なる値となる必要があります。条件により適切なゲインパラメータを選ぶためには、

数種類のゲインパラメータをあらかじめ用意しておいて、動作中の条件に合う最適なも

のを選ぶことで実現できます。これは、「ゲインスケジューリング」と呼ばれています。

運転にたとえるなら、「スポーツ