制御工学の基礎
PI制御で、積分(I)動作を加える主な目的と、その副作用の組み合わせとして正しいものはどれか。
- A目的は高い周波数の雑音を取り除くことで、副作用は定常偏差が大きくなること
- B目的は一定の目標値や外乱に対する定常偏差をなくすことで、副作用は位相が遅れて振動しやすくなること
- C目的は偏差の変化を先読みして応答を速くし、行き過ぎを抑えることで、副作用は高い周波数の雑音を大きく増幅すること
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正解：B. 目的は一定の目標値や外乱に対する定常偏差をなくすことで、副作用は位相が遅れて振動しやすくなること
積分動作は偏差を時間で積み重ねて操作量にするので、偏差が少しでも残っている限り操作量を変え続け、最終的に定常偏差を0にします。一方、積分要素は位相を90°遅らせるので、位相余裕が減り、オーバーシュートや振動が起こりやすくなります。そこで、積分時間 Ti を短くしすぎないように調整します。応答を速くして行き過ぎを抑え、雑音を増幅しやすいのは、微分動作の特徴です。
- A. 雑音を除くのはローパスフィルタの働きです。積分動作は、定常偏差をなくすために使います。
- B. 正しい。定常偏差がなくなる代わりに、安定の余裕が減ります。
- C. これは微分(D)動作の効果と副作用です。