モータ制御系の実験をしていたときに、制御系の性能指標(例えば,開ループ伝達関数の周波数応答や閉ループ伝達関数の周波数応答など)を求め評価しなさいと言われたのですが、普通どうやって求めるのでしょうか?

ボード線図をMatlab/simulinkなので計算して解くのでしょうか?それとも実験から求めるのでしょうか?

判る方いらっしゃいましたらお教えください。

A 回答 (1件)

こんばんわ。



制御系の性能指標

 周波数領域:位相余裕:(Bode線図でオープンループゲインが0dBを横切る周波数での
           位相が-180度から何度離れているかを位相余裕と呼ぶ。)
           60度以上で十分、安定であり、クローズドループでの周波数応答で
           ピークが発生しない。位相余裕が小さくなればなるほど系は不安定となり、
           クローズドループの周波数応答のピークは大きくなってゆき、位相余裕が
           0度でついには発振状態になります。
       
       ゲイン余裕:(Bode線図でオープンループ位相が-180度を横切る周波数でのオープン
           ループゲインが0dBにたいしてどれだけ離れているかをdBで表した指標)

 時間領域: 単位ステップ入力にたいするステップ応答:オーバーシュート量をパーセント・
           オーバーシュートで測定し、ダンピングファクタζを得る。ζ<1で
           オーバーシュートが発生しだし、ζが小さくなるほどオーバーシュート
           とリンギングが大きくなってゆきます(不安定になってゆく)
           
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。Bode線図の結果を実験的に求めるのは大変そうですが、そういう検討をしろといわれたのですね。

お礼日時:2011/04/16 08:24

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qダンピングファクター

スピーカーを制動する能力?をダンピングファクターというらしいのですが、アンプによって、カタログに記載されていない場合もあります。
基本的に大口径(30cm/38cmウーハー)のユニットで低音を「小音量の時」でも、バランスよく聞くためには、このダンピングファクターの数字がおおきければよいのですか?それとも大出力のアンプ(8Ω200w等)のボリュームを絞って聞くのがいいのですか?
すいません、よくわからないので教えてください。

Aベストアンサー

ダンピングファクター
  =スピーカーのインピーダンス÷アンプの内部抵抗
です。
スピーカーのインピーダンスが通常の8オームでアンプの内部抵抗我0.1オームならば、80ということです。
かつて真空管アンプの時代には、内部抵抗が少々大きくダンピングファクターの値が数十程度でしたが、トランジスターに変わってから容易に100以上にすることができるようになりました。これがたとえば500であろうと1000であろうと実用上はあまり違いはないということになってきたのです。
一方アンプの内部抵抗を下げるにはNFBという回路を変えるだけでできるのですが、NFBをあまり大きくするとかえって音が悪くなるという説もあります。高級真空管アンプでは少NFBを売りにしているものもあります。
ということで多分ダンピングファクターの重要性が問題にならなくなってきたのでしょうね。


ボリュームの位置とダンピングファクターは関係ありません。アンプ固有の値です。
スピーカーの安全性を考えれば不必要に大きな出力のアンプは危険です。
普通の住宅の室内では通常の聴取のためには10wもあれば十分です。それ以上はピークの時の余裕を持たせるだけです。
また大出力のアンプは増幅率が大きいのでノイズには不利という面もあります。
いつもボリュームを9時か10時の位置でしか使わないというのも無駄な話ですね。
それを考えても100w以上のアンプが必要とは思えません。でも高級アンプは大体が出し出力ですね。

ダンピングファクター
  =スピーカーのインピーダンス÷アンプの内部抵抗
です。
スピーカーのインピーダンスが通常の8オームでアンプの内部抵抗我0.1オームならば、80ということです。
かつて真空管アンプの時代には、内部抵抗が少々大きくダンピングファクターの値が数十程度でしたが、トランジスターに変わってから容易に100以上にすることができるようになりました。これがたとえば500であろうと1000であろうと実用上はあまり違いはないということになってきたのです。
一方アンプの内部抵抗を下げるにはN...続きを読む

QDCモータの制御

現在大学のシステム制御の授業でモータの制御について学んでいるのですが、

http://kougaku-navi.net/matlab_intro.html

上記のページの(7)の式から、なぜその下のブロック線図が書けるのかいまいちわかりません。

その間の導出過程が知りたいです。よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

図-2です。

Qダンピング?

タイトルのダンピングとはなんですか?

Aベストアンサー

 ダンピングは貿易ばかりではありません。たとえば、中央の毎朝新聞(仮名・月4,000円)がある地域の購読が〇〇新聞が月3500円でがんばっていて、少ない場合に、〇〇毎朝新聞の名前で、原価を下回る月2500円で発行し、かなりのシェアが確保できた時点で、値段を上げて、もとの毎朝新聞に合併したりすれば、購読率は上がることになります(購読者は値段のために旧に変えたりしませんし、競争相手も体力が弱っています)。このように、シェアを獲得するために、原価を割るような不当にやすいねだんで販売することです。

Qモータのオブザーバー制御

モータのオブザーバー制御に興味があり、制御してみたいのですが、どなたか簡単に教えてもらえませんか?

Aベストアンサー

オブザーバでモータの外乱や速度を推定し、フィードバック制御の信号として利用することができます。オブザーバの利点は直接外乱や速度を測定するためのセンサが要らないことです。
オブザーバには、モータやその目的別にいろいろな種類があります。

参考資料です。

www.mitsubishielectric.co.jp/giho/0206/0206112.pdf

www.mitsubishielectric.co.jp/giho/0511/0511108.pdf

Qダンピング抵抗

高周波回路初心者です。
回路の発振を防ぐためにダンピング抵抗が有効であるということを聞きました。
いったいどういう動作が目的で、どのような場所にダンピング抵抗をおけばよいのでしょうか?
教えてください、お願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
高周波回路でもデジタル回路、アナログ回路で少々異なるようです。

いわゆるダンピング抵抗の場合は、
デジタル回路、トリガ回路、波形を電送する回路などでは、受ける方の入力回路に直列に入れます。
http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/43/70084343.html
http://www.proxi.co.jp/technolo/dumping.htm

電波、フィルタ回路等、アナログ回路では、共振回路に並列に入ります。
http://www.cqpub.co.jp/term/dampingresistor.htm

さらにアナログ高周波回路の寄生振動・発信防止にはパラ止めPS(パラスチックサプレッサ)という抵抗器に並列にコイルを数回蒔いた物を増幅素子の入力に直列に入れます。

さて、どれのことでしょう?

Qモータ&制御工学について

タイトルの2点について質問させていただきます。

まず1点目です。
モータの伝達関数を導こうと考えているのですが、制御工学の本に一般的に載っているDCブラシモータとDCブラシレスモータは、駆動機構が違うのみで、伝達関数(もちろん個々のパラメータは違いますが)の形自体は一緒と見ていいのでしょうか?

次に2点目です。
制御工学において、開ループと閉ループと言われるものがありますが、閉ループはブロック線図の等価変換により、開ループと同じ形で書かれていることが知られています。
そこでふと疑問に思ったのですが、単純な閉ループ系であれば、全て開ループと同等とみなしていいのでしょうか?
というのも、システム同定問題において「開ループ系と閉ループ系では同定の仕方が異なる」と書いてありましたが、単純な閉ループであれば、開ループと同じとみなせれば同定方法も同じでは?と考えたからです。

長くなりましたが、専門家の方がいらっしゃいましたらお答えいただけないでしょうか?
宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

どっちも専門どまんなかなんですけどねぇ。
去年卒論やっていらい触ってないから忘れましたよ・・・

たしか、伝達関数を導く上でかわってくると思うんですよね。
DCブラシレスモータとDCモータって結構違うはずなんですが。
でも、その伝達関数を何に使うかによるんですよね。
余り重要じゃないトコなら、そんなに気にしなくてもよかったはずです。
私は卒論で、思いっきり同じとみなして伝達関数使いまわしましたけどね(汗

システム同定はまともにやってないからわかりませんが、
等価変換すれば問題ないだけで、
結局同定方法はかわってくるんじゃないでしょうか。

QロジックIC同士の接続、ダンピング抵抗の必要性

汎用ロジックIC同士の接続(例えば、TC74VHC244と541)で、IC間の全ての信号線に対し、ダンピング抵抗を挿入する必要はありますでしょうか?

信号線は、バスの接続ではなく、レベル信号で、0.5Hzぐらいの周期でHighとLowが変化します。
信号変化時(High⇒Low or Low⇒High)、オーバーシュートやアンダーシュートが発生し、約50ns間ぐらい、ICの入力電圧の絶対最大定格を超えます。

自分としては、このような信号線に、IC の劣化や、破壊の可能性を考えてもダンピング抵抗は不要と思っています。
(理由:50ns程度では、保護ダイオードに電流が流れないし、信号変化が頻繁でないから)

このような信号線には、信頼性のある機器を構成する上でも、ダンピング抵抗は不要と考えますが、

何か、ダンピング抵抗を挿入する条件のようなものをアドバイスいただきたいです。
(単に、絶対最大定格を超える信号線全てに対して必要となるのでしょうか)
(自分としては、データ・バスやアドレス・バスのような高周期の信号線にのみ必要と考えています)

Aベストアンサー

リンギングのリスクですね。だいたい以下のようなものがあります。

1) 電圧が素子の入力の絶対最大定格を超える
素子が誤動作したり、破壊されることがあります。

2) クロックの2度打ち
揺り返しが大きいとクロックパルスがもう一度入力されたことになり、素子が誤動作します。

3) 不要輻射の増大
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

4) 電源への回り込み
素子の電源に入力から電流が流れこみます。素子の電源のインピーダンスが高い場合、電源電圧を上昇させてしまいます。
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

5) クロストーク
近接した信号線に大きなクロストークを生じ、誤動作の原因になる場合があります。


趣味ならあまり気にする必要はありませんが、仕事ならたとえ可能性が低いように思えても、具体的にどの程度のリスクがあるのかがわからないなら対策はするべきでしょう。
万一事故を起こしたり、リコールなどの事態になったときのことを考えてみてください。

ダンピング抵抗を入れる他にも、ドライバICをより低速なものか、ドライブ能力の低いものに変更することでも対策できる場合があるので検討されてはいかがですか。

リンギングのリスクですね。だいたい以下のようなものがあります。

1) 電圧が素子の入力の絶対最大定格を超える
素子が誤動作したり、破壊されることがあります。

2) クロックの2度打ち
揺り返しが大きいとクロックパルスがもう一度入力されたことになり、素子が誤動作します。

3) 不要輻射の増大
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

4) 電源への回り込み
素子の電源に入力から電流が流れこみます。素子の電源のインピーダンスが高い場合、電源電圧を上昇させてしまいます。
繰り返し周...続きを読む

QDCモータの電圧制御回路

電子回路の初心者の大学生です。
DCモータを電圧で制御する回路の設計について調べているのですが、ネットで調べてもほとんどがPWM制御で電圧制御方式についてはあまりありません。
たまたまみつけた↓のページの(1)は電圧制御の回路だと思うのですが、この回路はなぜ入力とモータの間にトランジスタを挟んでいるのでしょうか?
http://www.picfun.com/motor03.html
入力に直接つないだ場合どんな不都合がおこるのでしょうか?
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

通常のOPアンプだとモータを駆動するだけの出力電流を供給できないので、トランジスタ使って出力電流を増強させたりします。
大電流を出力できるパワーオペアンプなら、小型のモータを直接駆動することも可能です。(が、値段が高いのと、それ相当の容量の電源を用意する必要があります。)

Qダンピング抵抗に高い抵抗値を用いるとL側のレベルが上がる

ダンピング抵抗に高い抵抗値を用いるとL側のレベルが上がる

クロック信号がIC(A)の出力端子からダンピング抵抗(47Ω)を介してIC(B)の入力端子に入力する回路があります。
IC(B)の入力信号の波形を観察したところ、クロックのLレベルが 0Vより上がっておりました。

その際、
ダンピング抵抗をショート(0Ω)すると Lレベルは 0V となります。
また、ダンピング抵抗の値は47ΩのままでIC(A)の変りにIC(C)に変えると、Lレベルは 0V となります。


これはいったいどういう理由でおこりうるものなのでしょうか?

そもそもこのような回路でクロックの H/Lは切り替わる時、伝送路上で電圧/電流がどういう動きをしているかをつかみ切れていませんので、その辺りを合わせて教えてください

Aベストアンサー

書き方が悪かったです。
IC(B) がTTLのとき、Low入力すると、IC(A)側に電流が流れる場合があります。
この場合、IC(A)よりも、IC(B)の問題です。

適当にTTLのICの入力回路を検索してみてもらえば、
基本的なアナログ回路の知識があれば、すぐにご理解いただけるでしょう。

Q交流モータ制御

こんにちは.交流モータIPMSMと制御を勉強している初心者です.
安定性について質問なんですが,IPMSMの微分方程式には速度要素が存在します.状態方程式を立てようとしてもシステム行列の要素に定数でない速度ωが入っている場合の安定性判別はどうしたらよいのでしょうか?

システム行列が全て定数なら固有値を調べて内部安定かどうか判断できるのに,変数項が入ってきた場合は線形時変システムになるる理解しているのですが,線形時変システムの安定性判別がわかりません.どなたかご教授お願いします.

Aベストアンサー

速度や他の変数を動作中心ω0と偏差δωの和 ω=ω0+δω として、微小変量に関して線形化、安定性判別を行うことが多いかと思います。 


人気Q&Aランキング