PID制御はどのような分野で利用されていてその例をいうのを調べているのですが、どういたところでPID制御は、使われているか教えていただけますでしょうか?
URLでもかまいませんのでお願いします。

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A 回答 (6件)

光ディスクプレーやの


フォーカスサーボ
トラッキングサーボ
スピンドルモータサーボ

に使われています。
一番利用されている方法ですね。
特に低速制御はカルマンの現在制御が使えますが
サーボでは古典制御特にPIDが最もいいのでは?
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須田:PID制御,システム制御情報ライブラリ,朝倉書店



をお勧めいたします.
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身近な例としては.コンピューターのHDD内ヘットの位置合わせ制御。

これは.2次遅れ系なので結構難しかった内容。
「行き過ぎ」(設定値を超える事)が禁止されている場合(生物関係)を除くと.大体の制御がPID制御です。
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昔よく使っていた電気炉の温度コントローラーが


がPID制御でした。

 何分以内に何度温度を上げるかなど、
温度勾配を制御していました。
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私が知っているのは温度制御(特に加熱)です。


ところで「PID制御」で検索はかけてみましたか?
たくさんでてきますが。
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>PID制御はどのような分野で


調節器を用いたプロセスでは、分野に関係なく用いられていると思います。
例えば、私のところでは蒸留塔の運転では、全てにおいて調節器はPIDコントロールされています。
温度の調節、油面レベルの調節、圧力の調節その他全てにおいて用いられます。
コントロール系において、PID以外にON-OFF制御などが有りますが、現在の調節器関係でこれらを用いることの方が稀ではないでしょうか。(私の認識不足かもしれませんが、他の回答を待ってください。)
ですから、分野といわれても多岐に渡りすぎ難しいような感じがするのですが。

余談ですが、PID調整と言っても、基本的に設定するのはPIの設定で、特別なループで無い限りDを設定することはありません。これで、ほとんどのコントロールは可能です。
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P制御、PI制御、PID制御それぞれメリット、デメリットを教えてくれませんか?
レポート課題で困っています。調べてみたが良くわかりませんでした。

Aベストアンサー

制御の基本は、P(比例)動作ですが、P動作だけでは通常オフセット(目標値との残留偏差)が生じます。このため、P動作のオフセットを無くすため、I(積分)動作を加え、設定値との偏差をなくすようにします。また、D動作を加えることにより、偏差を単時間に修正することができますが、積分時間を短く設定しすぎると、ハンチングが起きやすく、安定した制御が得られなくなります。D(微分)動作は、偏差の少ないうちに大きな修正動作を加え、制御結果が大きく変動するのを防ぐことができるます。ただし、微分時間を長く設定しすぎると、小さな変化に対しても、大きな出力が出てしまう為、ハンチングが生じ、制御性が安定しなくなります。

詳しくは、以下のURLを参照のこと。

参考URL:http://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/jidou_seigyo4.html

QPID制御について

PID制御器の各ゲインの役割について詳しく知っている方教えていただけたらと質問しました。またPID制御器以外にどのような制御器があるか、についてもおねがいします。

Aベストアンサー

NO.3の方の回答が適切だと思います。少し補足します。
PID制御と言うのは、ある値をある目標値に保とうとするための制御です。
例えば、エアコンで部屋の冷暖房を行い室温25度Cに保つとします。
P:比例動作:偏差(室温-25)に比例したパワーで冷暖房を運転します。もちろん、偏差が正なら冷房、負なら暖房です。このゲインが小さいとパワー不足となり制御しきれません。ある量の偏差が残ったまま(オフセットという)になります。
一方、ゲインを上げると、オフセットは減りますが、パワーが強力すぎて制御の行過ぎ(オーバーシュート)が起こります。これが繰り返されるため,暑すぎと冷えすぎを繰り返すサイクリングと言う状態になります。
従って、サイクリングを起こす直前のゲインがPの最適ゲインと考えればいいでしょう。

Pの欠点を補うため、IとDを使います。

I:積分動作:Pのゲインを最適設定すると、必ずオフセットが残ります。これを補償するのがI動作です。偏差の積分値に応じた操作をします。
ゲインが足りないとオフセット解消に時間がかかります。ゲインが高すぎると、偏差に敏感に反応し、強力パワーを発するので動作が不安定になります。

D:微分動作:PI動作だけでは偏差が拡大しつつある状態にはパワーが足りません。偏差が拡大しているというのを検出するため、偏差を微分し、それに見合った操作をします。ゲインが低すぎると偏差拡大に追従できません。ゲインが高すぎると偏差の変化に過敏に反応しやはり動作不安定になります。

というわけで、制御すべきプロセスの特性に合わせて、PIDのゲインを調整します。

PIDよりも一番簡単なのは、オンオフ制御です。又遅れの大きいベルトコンベアでの積み込み制御などではサンプリング制御と言うのもあります。

NO.3の方の回答が適切だと思います。少し補足します。
PID制御と言うのは、ある値をある目標値に保とうとするための制御です。
例えば、エアコンで部屋の冷暖房を行い室温25度Cに保つとします。
P:比例動作:偏差(室温-25)に比例したパワーで冷暖房を運転します。もちろん、偏差が正なら冷房、負なら暖房です。このゲインが小さいとパワー不足となり制御しきれません。ある量の偏差が残ったまま(オフセットという)になります。
一方、ゲインを上げると、オフセットは減りますが、パワーが強力...続きを読む

Qインピーダンスブリッジって何?

タイトルそのものです。
高周波回路用の部品でインピーダンスブリッジなるものがあることを知りました。
1)何に使うのか(Webで調べて計測用らしいということはわかりましたが単に50Ω、75Ωを測定するためのもの?)
2)どのように使うのか(スペアナ等と接続するの?)
3)同等の働きをする部品は他にあるのか(インピーダンスブリッジを使わないと測定できないのか)?

ご教示ください。

Aベストアンサー

インピーダンスブリッジは部品ではなく測定器です。

回路素子(抵抗・キャパシタ・インダクタ・その他の部品)のL・C・R成分を測定するものです。
(注 「抵抗・キャパシタ・インダクタ」といっても、これらが純粋なR・C・L成分だけでできているものでないことはご存知と思います)

[測定原理]
図4がインピーダンスブリッジの測定原理です。
図5の自動平行ブリッジ(LCRメータ)も参考にしてください。
http://www.orixrentec.jp/cgi/tmsite/knowledge/know_impe1.html
上図はちょっとわかりにくいので、概念的に理解するには、この方が良いかと思います。(図7)
http://hr-inoue.net/zscience/topics/impedance/impedance.html
(注 L・C直列素子値は、L・C並列素子値に置き換えることが出来るので、測定器回路構成の直列・並列はどちらでもよい)

[市販品外観]
http://www.mitamusen.co.jp/main/h_t_06.html

[自作例]
http://www7a.biglobe.ne.jp/~tad8877/7l4wvu/impbridge.jpg
こちらは、ちょっと複雑ですが丁寧な解説が入っています。
全部を見たければ、一番下の「top menu」をクリックしてください。
http://homepage3.nifty.com/ja9cde/page26.htm

[スペアナについて]
スペアナでは、未知のLC成分を測定することはできません。
トラッキングジェネレータ付きのスペアナと、リターンロスブリッジを組み合わせれば、そのスペアナ(およびリターンロスブリッジ)の特性インピーダンス(例えば50 or 75Ω)に整合しているか、外れているか(どの程度外れているか)の判定はできますが、L・C値そのものを知ることはできません。
http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2003/tr0307/0307sp8.pdf

[ネットワークアナライザ]
インピーダンスブリッジやLCRメータは高い周波数の測定ができないので、マイクロウエーブではネットワークアナライザと「方向性結合器」を組み合わせて、L・C・R成分を測定します。
http://www.orixrentec.jp/cgi/tmsite/knowledge/know_impe2.html

以上、内容がバラバラですが、一応3項目のご質問にお答えできたかと思います。
なお、不明な点がありましたら再質問してください。

インピーダンスブリッジは部品ではなく測定器です。

回路素子(抵抗・キャパシタ・インダクタ・その他の部品)のL・C・R成分を測定するものです。
(注 「抵抗・キャパシタ・インダクタ」といっても、これらが純粋なR・C・L成分だけでできているものでないことはご存知と思います)

[測定原理]
図4がインピーダンスブリッジの測定原理です。
図5の自動平行ブリッジ(LCRメータ)も参考にしてください。
http://www.orixrentec.jp/cgi/tmsite/knowledge/know_impe1.html
上図はちょっとわかりにく...続きを読む

Qフィードバック制御の例(できれば早く

色々調べてみたのですがフィードバック制御による端子がどうたらこうたら・・・とかしかなく、どのようなものにフィードバック制御が使われているのかというのがわかりません。

3つほど教えていただければ助かります。

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バイメタルによる温度制御
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Qステップ応答法と限界感度法:(PID制御)

インターネットで調べましたがピンとくる説明に出会えませんでした。
それぞれどのような制御法なのでしょうか。
わかりやすい説明をしていただくと助かります。

Aベストアンサー

いずれも制御理論のオーソドックスな方法で解説など山のように出ています。
自分で納得できる説明は自分で探しましょう。
下記は一例です。


ステップ応答法
http://alk.fam.cx/tfunc_030.html

PID制御
http://ja.wikipedia.org/wiki/PID%E5%88%B6%E5%BE%A1

QPIDの調整のコツ

PIDの現場での調整のコツを教えていただけませんか?
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応答の速い系だとどんなパラメータでもそこそこですが、温度調節のように応答が遅いと結構面倒ですよね。

PID制御はP(比例制御)が基本ですが、それだけ必ず目標値との間にオフセットができてしまうので、それをリセットするためにI(積分)を入れるわけです。Dはスピードアップのためで、一旦値が落ち着いてしまえば全く効きません。このことを踏まえて、私は次のようにやっています。

まず、IもDも使わずにPだけにして、観測値がオーバーシュートしないで一定値に近づく位の値を探します。これくらいであれば現状だけしか見えなくてもできると思います。この段階では目標値との間にオフセットがあるはずなので、次に少しずつIを増やしていき、オフセットがだんだん小さくなる様子を観察します。あまりIを入れすぎると発振してしまうのでオフセットが消えたら適当なところでやめます。Dはほとんど使いません。

これだけだと「最適」ではありませんが、後は微調整でなんとかなると思います。

Qエクセル、散布図でデータの一部のみの近似直線を書きたい

(1、5)、(2,8)、(3、16)、(4、25)、(5、37)というグラフをかきました。
ここでグラフのプロットは全てのデータについて表示されたままで、(3、16)、(4、25)、(5、37)だけについての近似直線を描き、式やR2値を表す方法は無いものでしょうか。
(1、5)、(2,8)というデータを消せば目的の式は得られるのですが、(1、5)、(2,8)というプロットをグラフに残したままにしたいのです。
どうぞよい知恵をお貸し下さい。

Aベストアンサー

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデータ範囲(系列1)と後半のデータ範囲(系列2)は重なっている
系列2へ近似曲線を追加する
 グラフ上、後半のデータ範囲の1要素を右クリック
 |近似曲線の追加|
 パターン・種類・オプションを指定する

■検討事項

・凡例・マーカー
無指定で系列に「系列1」・「系列2」という名前が付きます。同じ名前にすることは出来るようですが、系列2のみを消すことは出来ないようです。系列名の色を白にして見えなくする、プロットエリアのマーカーも二系列を同色とする、など考えられます。

・近似線
私は近似曲線のオプションに詳しくありませんが、全てのデータ範囲に対する近似線を引いたとして、後半のデータ範囲に対する近似線と重ならない(同形ではない)と思います。

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデ...続きを読む

Q鉄損と銅損の違い

私はいまモータについて勉強しています。
そこで、思ったのですが鉄損と銅損の違いは何なのでしょうか?

鉄損はコイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー
銅損は巻線の導線にある電気抵抗によって失われる電気エネルギー

とのことですが、どちらのほうがシステム的に厄介、優先的に抑えるべきなか、
鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか

どなたか詳しい方お願いします。

Aベストアンサー

>鉄損はコイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー

これは間違いです。鉄損は磁気回路の磁場の変化に伴って発生する損失でヒステリシス損と渦電流損があります。

>どちらのほうがシステム的に厄介、優先的に抑えるべきなか、

設計上はどちらを優先するというより、目的とする主な動作状態において銅損と鉄損の合計が最も小さくなるように最適設計します。この条件が他の第3の条件との兼ね合いで満たされない場合にはその第3の条件とのトレードオフにより最適化します。

>鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか

発熱、効率低下(消費電力増加)などの問題が生じます。

Qフルクローズドループとセミクローズドループ

位置決めシステムでフルクローズドループとセミクローズドループというのがありますが、どういう違いがあるのか教えてください。

Aベストアンサー

オープンループ・・・フイードバックを全くとらない。(やりっぱなし)
フルクローズドループ・・・制御しようとする目的値のフイードバックをとる。
セミクローズドループ・・・オープンループとフルクローズドループの中間。

位置決めということですので、それを例に取ります。
ハンドルを回すとチェーン駆動であるギヤがまわります。ギヤに駆動されるある装置が直線方向に移動するとします。

(1)オープンループでは、装置を動かすのに必要な回数だけハンドルを回して終わりです。
(2)セミオープンループでは、ギヤの回転をはかり、充分かどうかをフイードバックします。
(3)フルオープンループでは装置の最終的な動きをはかり、充分かどうかをフイードバックします。

つまり、どれだけ制御目的の最終地点に近い結果をフイードバックして制御しているかと言う違いです。

参考URLからpdfファイルに入ってください。
この中の制御の構成図を見ていただくとよく判ると思います。

参考URL:http://www.google.co.jp/search?q=cache:XG_MR1B-juIC:www.jp.nsk.com/jp/products/4-3/pdf/xy-6-4.pdf+%E3%83%95%E3%83%AB%E3%

オープンループ・・・フイードバックを全くとらない。(やりっぱなし)
フルクローズドループ・・・制御しようとする目的値のフイードバックをとる。
セミクローズドループ・・・オープンループとフルクローズドループの中間。

位置決めということですので、それを例に取ります。
ハンドルを回すとチェーン駆動であるギヤがまわります。ギヤに駆動されるある装置が直線方向に移動するとします。

(1)オープンループでは、装置を動かすのに必要な回数だけハンドルを回して終わりです。
(2)セミオー...続きを読む

Qシンクロスコープ 「θ=sin-1×B/A」で位相差θが求まる意味が分かりません↓↓ 誰か教えてください。

オシロスコープの事で「θ=sin-1×B/A」(sin-1=アークサイン)の公式で何で位相差θが求まるのかが分かりません??
出来れば詳しい説明とホームページを教えてもらいたいのですが。

Aベストアンサー

下記のサイトが参考になるのではないでしょうか。

参考URL:http://www.isc.meiji.ac.jp/~miura/miura/exp.html


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