このサイトではJavaScriptを使用しています。ブラウザの設定でJavaScriptを有効にしてからお使いください。 ACサーボモータとPID制御の基礎およびその設計手法 [講習会詳細] | テックデザイン
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ACサーボモータを使った最適な制御機構を実現するためには、“ACサーボモータの特性”とシステムの性能を支配する “制御設計の中味”を理解することが重要です。機械エンジニアが押さえておくべき“制御設計の基本”を講師の製品開発の実務経験を踏まえながら解説します。

ACサーボモータとPID制御の基礎およびその設計手法

~サーボ機構の設計概論,フィードバック制御基礎理論,事例解説,設計での注意事項~

【日 程】

2019年3月18日(月) 10:00~17:00

【会 場】

都内中心部で調整しております。

【受講料】

29,980円(税込/テキスト付)

講師: 岩淵技術士事務所 技術士(機械部門) 岩淵 正幸

同志社大学理工学部 非常勤講師

公益社団法人日本技術士会 近畿本部 機械システム部会 京都技術士会 幹事

経歴: 1979年 東京大学大学院工学系研究科修了。日本セメント㈱(現太平洋セメント1979年 東京大学大学院工学系研究科修了。日本セメント㈱(現太平洋セメント㈱)、川崎重工業㈱を経て、2013年6月 グローリー㈱を定年退職。技術士。川崎重工業㈱では、【油圧制御システム設計、圧力波通信システムの開発研究、ミサイル操舵装置の開発】、グローリー㈱では【ロボットハンドの開発やシミュレーションを活用した設計法の開発】に従事。「サーボモータによるサーボ機構制御の設計入門」(機械設計、2013年8月号)など機械系専門誌への執筆多数。

Ⅰ.ACサーボモータの基礎
 1.モータを理解するために必要な電気の基礎
 2.直流モータの回転原理と特性
 3.ACサーボモータの回転原理と特性
  1)パワー・レート
  2)電気的時定数と機械的時定数
  3)永久磁石の減磁
 4.ACサーボモータの制御
  1)インバータとPWM制御
  2)回生処理(回生ブレーキ)
  3)DB(ダイナミックブレーキ)
  4)サーボモータの特性図の見方

Ⅱ.フィードバック制御基礎理論
 1.システムの記述と応答
  1)伝達関数とフーリエ変換とラプラス変換
  2)周波数応答曲線とボード線図
  3)伝達関数の要素とボード線図の直線近似
 2.システムの安定性・応答性・剛性 
  1)交点周波数と折点周波数
  2)位相余裕とゲイン余裕
  3)最終値定理
 3.サーボモータの運動方程式とブロック線図

Ⅲ.事例解説 ~PIDによるサーボ機構の制御事例~
 1.制御系の要求仕様とモータ選定
 2.制御系のブロック線図
  1)安定性と速応性検討のためのブロック線図
  2)剛性検討のためのブロック線図
 3.比例補償(P制御)
  1)速応性改善と検証
  2)剛性(ロバスト性)の検討
 4.比例・微分補償(PD制御)
  1)微分補償(D制御)とその問題点
  2)PD制御の効果と限界
 5.比例・積分補償 (PI制御)
  1)積分補償(I制御)とその問題点
  2)PI制御の効果と限界
 6.比例・積分・微分補償(PID制御)
  1)PID制御の特長
  2)PID制御による速応性と剛性(ロバスト性)改善効果

Ⅳ. その他制御設計における注意事項等
 1.チューニング
 2.バックラッシによる遅れと温度変化による負荷変動
 3.デジタル制御(ソフトウェアによる補償設計)
 4.観測ノイズの影響
 5.フィード・フォワード制御

<習得知識>
 1.ACサーボモータとPID制御設計の流れについて事例を通して具体的に学ぶことができる
 2.ボード線図を使った古典自動制御理論について実務で使える程度に習得できる

<講義概容>
 ACサーボモータメーカは、機構部だけを設計すれば、簡単にサーボ機構を構成できる制御システムを「サーボシステム」として販売しています。確かにこのようなシステムを購入すれば、制御の知識がそれほどなくてもサーボ機構を設計することは可能です。しかしながら、最適なサーボ機構やその他の制御機構を実現するためには、システムの性能を支配する最も重要な“ACサーボモータ”と“制御設計の中味”を理解することが大変重要です。加えて、制御設計の理解は機械エンジニアとしての仕事の幅を広げ、自身の成長を促すことにもつながります。
 本講座では、「制御設計の基本を理解したい」と考えるエンジニアに対して、 “ACサーボモータとPID制御設計技術”の基本を解説します。もちろん、「自動制御理論を駆使して機械機器あるいは機械設備を設計したい」「現在の制御装置に対して補償設計を加え、より高いパフォーマンスを得たい」という高い目標を持った方も歓迎します。講義では、講師の製品開発の経験で培った実務的なポイントも可能な限りお伝えします。


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