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■講座概要
PID制御はシンプルで、分かり易い構成であるが、非常に有効な制御技術であり、最も多用されている。しかし、PID制御系は外部から取り込んでいる情報は制御量(PV)1点のみで、これを用いて、目標値(SV)との偏差(e)を取って、制御した結果の妥当性を判断し、次の操作量(MV)を決定するというフィードバック(FeedBack:FBと略す)制御を構成している。したがってPID制御は外乱が発生すると、その影響が制御量PVに現れて、偏差が出てから初めて修正制御するという「後追い制御」となっているために、PID制御は「外乱に弱い」という原理的限界を持っている。FB制御は戦法に例えると、敵に攻め込まれて被害が発生してから防戦する「専守防衛型戦法」に類似していると言える。
この外乱に弱いというPID制御の原理的限界を打破する技術が「外乱の情報を取り込んで、外乱が制御量に影響を与える前に、先回りして外乱の影響を打ち消す先行予測制御、つまりフィードフォワード(Feed Forward:FFと略す)制御」である。FF制御は戦法に例えると、敵兵力の情報を取って、国境で敵兵力に見合った兵力を準備して待ち伏せし、国境で敵を殲滅して被害を未然に防ぐ「先行情報活用待ち伏せ型戦法」と類似していると言える。このFF制御およびFB制御の長所を組合せたものが「FF/FB制御」である。
この両者は「PID(FB)制御とFF制御を駆使すれは、他の制御技術は不要である」と宣言できるほど、重要な位置付けにある制御技術である。
このコースでは、FF/FB制御は「PID制御にFF制御を付加して外乱に強くするように機能を拡張したもの」という視点から「広義のPID制御」の仲間の1つと位置付けて、実用的視点に立って、基礎から最先端まで詳しく説明を展開している。
■ゼロから学ぶPID制御(FF/FB制御コース)の内容(リンクよりテキストサンプルもご覧いただけます)
はじめに 目次
第1回 PID制御の原理的限界とFF制御 第2回 FF制御に必要不可欠なカスケード制御
第3回 FF制御モデルの導出(その1):図から求める
第4回 FF制御モデルの導出(その2):応答式から求める
第5回 FF制御モデル誤差の影響
第6回 量制御に適したFF/FB制御方式は?
第7回 質制御に適したFF/FB制御方式は?
第8回 分離形FF/FB制御
第9回 方向性機能付きディジタルFF/FB制御
第10回 ゲインスケジューリングディジタルFF/FB制御
第11回 選択組合せ形ディジタルFF/FB制御
第12回 ドラムボイラレベル制御への応用
第13回 加熱炉出口温度制御への応用
第14回 (最終回) 高度化の考え方と将来展望
おわりに <補足説明>
第5回の補足説明 FF制御モデルのズレと その影響シミュレーション
内容補足1 「ダブルクロスリミット燃焼制御方式の開発物語」 09/11/24追加
理解度テスト(別料金 1,500円) ■
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日本工業出版(株)/商品詳細 ゼロから学ぶPID制御④(FF/FB制御コース)
