工作機械やロボットの位置決め制御や送り制御に用いられる制御系として、カスケード型制御系があります。位置制御と速度制御によるPD制御系も広く用いられています。今回の記事では、カスケード型制御系のブロック線図についてPD制御系と比較しながら紹介します。まとめカスケード型制御系とPD制御系カスケード型制御とPD制御を比較するために、それぞれのシステムをブロック線図で表します。今回の記事ではブロック線図での比較を簡単にするために、質点mに対する制御を考えます。質点mに対するカスケード型制御系のブロック線図を下図に示します。カスケード型制御系のブロック線図から分かるように、位置ループの中に速度ループがあります。このように、連続した(カスケードした)フィードバックループにより構成された制御系をカスケード型制御系と言います。質点mに対するPD制御系のブロック線図を下図に示します。PD制御系では、比例ゲインkpと微分ゲインkdによるPD制御器を含む位置ループを用いて、質点mの制御を行います。ブロック線図の書き換え次に、カスケード型制御系とPD制御系のブロック線図を比較するために、PD制御系のブロック線図をカスケード型制御系の形に書き換えます。PD制御系のブロック線図をカスケード型制御系のように位置ループと速度ループによる構成に書き換えた結果は、下図のブロック線図になります。上図を見ると分かるように、位置ループのみで構成されたPD制御系を位置ループと速度ループによるカスケード構成のブロック線図で表すことが出来ました。最後に、カスケード型制御系と書き換えたPD制御系のブロック線図を比較します。上図がカスケード型制御系、下図がカスケード型制御系の形に書き換えたPD制御系のブロック線図です。2つのブロック線図を比較すると分かるように、カスケード型制御系のブロック線図にフィードフォワードを加えたものがPD制御系のブロック線図となっています。フィードフォワード部と表すことが出来ます。まとめ今回の記事では、カスケード型制御系のブロック線図についてPD制御系のブロック線図との比較を行いました。フィードフォワード制御系について紹介していきたいと思います。速度比例制御:比例制御で速度をフィードバック制御する工作機械やロボットの速度制御系として、比例制御器を用いた速度比例制御があります。19:39スポンサーリンクレクタングル(大)広告レクタングル(大)広告シェアするツイートフォローする関連コンテンツtajima関連記事システムの安定性:ラウス配列の特別な例ラウスの安定判別法を用いることで、ロボットなどの制御システムが安定か不安定かを判断することが出来ます。その際に作成するラウス配列の特別な例として、一つの要素が0になる場合についての対処法を紹介します。記事を読むシステムを伝達関数で表す:入力、動摩擦力ありの質量、ばね、ダンパーによるシステムロボット等の自動制御系を取り扱うために用いられてる伝達関数について、質量にばねとダンパーが含まれているシステムに対して、質量にかかる動摩擦力まで考慮した場合の入力に対する出力を示す伝達関数を求める方法を紹介します。記事を読む根軌跡を描くためのルール根軌跡を用いることで、取り扱いが難しい高い次数の伝達関数を含む複雑なフィードバックシステムの特性を可視化することができます。この根軌跡を実際に描くために必要となる、根軌跡を書くための5つのルールの内、最初の3つを紹介します。記事を読むブロック線図を簡略化する:内部信号を用いる方法(その1)ロボットなど制御システムを示す複雑なブロック線図を簡略化するために、ブロック線図内に内部信号を定義することで、入力信号と出力信号の関係式から1つの伝達要素を算出する方法を紹介します。記事を読むブロック線図の簡単化(その4)ロボットなどのシステムを表した複雑なブロック線図を分かりやすく簡単化するために、必要な伝達要素と加え合わせ点の関係についての知識を数式を用いながら紹介します。記事を読むフィードバック制御の重要性を学ぼう:制御工学入門フィードバック制御(閉ループ制御)がなぜ重要なのか?について、オープンループ制御(開ループ制御)よりもフィードバック制御が優れている4つのポイントを、実際に例をあげながら紹介します。記事を読むPID制御とシステムの安定性:フィードバックシステムを安定に制御するPID制御によるフィードバック系システムを安定に制御できる制御ゲイン(比例ゲイン、微分ゲイン、積分ゲイン)の範囲を算出する方法を紹介し、制御対象として2次系システムと3次系システムを用いた場合のPID制御の各ゲインの取りうる範囲の比較を行います。記事を読む電気回路システムを伝達関数で表す:RLC回路ロボットを制御するために必要な伝達関数の求め方について、実際に電気回路のRLCシステムにラプラス変換を用いて算出する方法を紹介します。実際にフィードバックシステムの伝達関数から根軌跡を描くために、対象の点が根軌跡上に存在するかしないかを根軌跡の特徴を用いて求める方法を紹介します。記事を読むPID制御とシステムの安定性:PD制御を用いて2次系システムを安定に制御するPD制御を用いたフィードバック系システムが安定性を保てるよう、ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、適切な制御系内の比例ゲイン及び微分ゲインを選択する条件を算出する方法を紹介します。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。