フィードバックを勉強していて分かりにくい単語

質問

今、フィードバックの勉強をしているのですが、使っている本のなかで、以下の3つの単語が何の説明もなしに使われているのです。

・感度関数
・外乱抑制
・内部モデル原理

分かる方がいらっしゃいましたら、簡単でいいので説明してもらえないでしょうか？

回答No.1

yukichi623 · ベストアンサー

制御工学の勉強ですね。

感度関数は、制御系の摂動（ばらつき）に対する抑制能力の指標となります。
ここでいう摂動とは、経年変化や、個々の製品のばらつきのことを言います。

例えば、コントローラC(s)で、プラントP(s)をネガティブフィードバックで制御する場合、感度関数は

　　　　　1
S(s)=――――――
　　　1+C(s)P(s)

となります。
感度関数の絶対値

|　　　1　　　　|
|――――――― |
| 1+C(jw)P(jw) |

が小さいほど、ばらつきに対する抑制能力が大きいといえます。

外乱抑制。現在考えている制御系に対して、目標値信号（正規の力）以外にも、ノイズなどの外乱が加わる場合があります。
ここでいうノイズとは、測定機器における測定誤差や、回路に飛来するノイズ等のことです。
ノイズを受けた場合、想定している制御系が自分の想定どおりに動かないということは容易に推測できます。
そのようなノイズの影響を、積極的に減らしてやろうと言うのが、外乱抑制です。
また、ノイズの影響の受けにくさを外乱抑制能力といったりします。
フィードバック制御の目的の１つは、この外乱抑制にあります。
フィードバックを行うことで、オープンループで制御する場合に比べて、外乱抑制能力を高める（ノイズの影響を低減する）ことが出来ます。

内部モデル原理。一言で言ってしまうと、”コントローラが入力信号と同じ形でないと、出力は目標値に偏差なく追従することが出来ない”というものです。
例えば、ステップ状の信号を入力する場合、入力信号の伝達関数は、

a
―
s

aは適当な実数。と言う形になります。
ですから、この信号に偏差なく追従するためには、例えばPI、PIDコントローラのように、積分特性をもったコントローラで無いといけないと言うことになります。

簡単な説明ですが、以上のような感じでどうでしょうか。
分からないところがあったら、また質問してください。

お礼

とても分かりやすかったです。
本当にありがとうございました。