制御工学の基礎
フィードフォワード制御を、フィードバック制御と組み合わせて使う理由として正しいものはどれか。
- Aフィードフォワードは、測れる外乱や目標値の変化に偏差が出る前に応じられるが、測っていない外乱やモデルの誤差は補正できないので、残りをフィードバックで補う
- Bフィードフォワードを加えると一巡伝達関数のゲインと位相が変わって位相余裕が増えるので、フィードバックのゲインを大きくしても安定に保てる
- Cフィードバックだけでは、積分動作を使っても定常偏差が必ず残ってしまうので、一定の目標値や外乱に対する定常偏差を0にするには、フィードフォワードが欠かせない
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正解：A. フィードフォワードは、測れる外乱や目標値の変化に偏差が出る前に応じられるが、測っていない外乱やモデルの誤差は補正できないので、残りをフィードバックで補う
フィードフォワード制御は、外乱や目標値の変化を測り、それが制御量に影響する前に、モデルから計算した操作量を加える制御です。偏差が出るのを待たないので速く応じられますが、モデルが正確で、外乱を測れることが前提になります。そこで、主な外乱や目標値への追従をフィードフォワードで受け持ち、残ったずれをフィードバックで直す組み合わせがよく使われます。フィードフォワードの経路はループの外にあるので、ループの安定性(位相余裕など)は変わりません。
- A. 正しい。速さはフィードフォワード、確実さはフィードバックが受け持ちます。
- B. フィードフォワードの信号はループを一巡しないので、一巡伝達関数も位相余裕も変わりません。
- C. 一定の目標値や外乱に対する定常偏差は、積分動作を入れたフィードバックで0にできます。