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比例・積分・微分制御(PID)制御の基礎と制御設計のしかた

更新日:2019/10/17

 
要旨

本セミナーは、制御技術と機械設計技術の融合、すなわち双方のマルチエンジニアリングという観点から分かり易く解説致します。機械や装置のメカ部は制御技術で駆動されるにもかかわらず、機械設計技術という側面からだけで設計されてしまうということが少なからずあるようです。そうであれば何とも残念と言わざるを得ません。

よって、本セミナーは制御技術の基礎と制御装置の設計のしかたを制御技術の入門者にも分かり易く解説し、従来からの制御技術者には制御技術の良い整理になるようにし、制御技術に関係する全てのかたに制御技術が活用できるようになることを目的にして計画されました。

これから制御技術を始めるかたにもわかりやすく解説致しますので安心してご受講下さい。
制御技術の基礎を理解するための計算練習も行いますので、電卓(対数計算ができるもの)をご持参頂く様、お願い申し上げます。

日時 2019/12/03(火)10:30~16:30 
会場 おだわら市民交流センター(UMECO)1階第6会議室
〒250-0011神奈川県小田原市栄町1-1-27
アクセスマップ
定員 20名 ※満席になり次第、募集を終了させていただきます。
受講料 49,500円(税込)
※1社から2名様以上同時お申し込みの場合は、割引させて頂き2名様目から44,000円/人となります
受講対象 1.制御技術をこれから勉強しはじめようという方
2.制御技術を独学したが、理解できなかったという方
3.機械設計者として、自分が設計した機械がどのように制御されているのか、その基本を理解したいという方
4.忙しくて制御技術を独学する時間が無い方
5.制御技術に携わっているが断片的な知識が多いので、それらを連携させ整理させたいという方
6.制御の基礎技術はわかるが、それをどのように適用したら実際の制御設計ができるようになるのか知りたい方
7.部下の管理・監督上、制御技術のポイントを理解しておきたいという方
習得できる知識 1.実務にとって重要な制御技術の基礎が身につきます。
2.制御技術の基礎をどのように実務に適用して制御装置を設計すればよいのかが分かるようになります。
3.制御;分野以外の技術者が制御技術者と技術打合せをしたときに、制御技術者の言っていることがスムーズに理解でき、打合せをコントロールすることができるようになります。
4.制御技術を行っている部下の管理・監督ができるようになります。
プログラム

1.制御の基本である比例・積分・微分(PID)制御とは?
 1-1 PID制御の前にまずは単純な On/Off 制御
 1-2 比例(P)制御とその特徴
 1-3 比例・積分(PI)制御とその特徴
 1-4 比例・積分・微分(PID)制御とその特徴

2.制御技術にとって必要不可欠なラプラス変換、ラプラス逆変換(逆ラプラス変換)と応用のしかた 
 2-1 双方のイメージ
 2-2 ラプラス変換とラプラス逆変換の応用例
 2-3 なぜラプラス変換を利用するのか?
 2-4 ステップ応答を考えることの重要性とは?
 2-5 過渡特性と定常特性について考えよう!
 2-6 ステップ応答によってシステムの何が分かるのか?
2-7 1次遅れ系とは?
 2-8 振動はどのような2次遅れ系で表されるのか?

3.制御技術の重要な基本要素についての計算練習 
 3-1 下記の要素が積分要素になることを数式で表してみよう。
  (1) 計算練習1(質量)
   (2) 計算練習2(回転体)
   (3) 計算練習3(直流モータ)
 3-2 直流モータの入力電圧に対する出力速度が1次遅れ要素になることを示す計算練習
 3-3 2相サーボモータの伝達関数を求める計算練習
 3-4 前向き伝達関数を求める計算練習
 3-5 1次遅れ要素の伝達関数を求める計算練習
 3-6 小型直流サーボモータの伝達関数を求める計算練習 

4.制御系のブロック線図の等価変換と作成を詳しく解説 
 4-1 ブロック線図の等価変換表の使い方
 4-2 直流サーボモータのブロック線図を構成してみよう!

5.制御技術にとって重要な周波数応答とボード線図 
 5-1 周波数応答とは?
 5-2 ボード線図とは?
 5-3 周波数応答やボード線図をなぜ使用するのか?
 5-4 1次遅れ系のボード線図とは?
 5-5 2次遅れ系のボード線図とは?

6.制御系が不安定だと使いいものにならない。制御系が安定か不安定かどのように判断するのか? 
 6-1 周波数応答関数のゲインと位相に着目する理由は?
 6-2 ゲイン余裕とは? 位相余裕とは? 安定限界とは?
 6-3 ラウスの安定判別とは?
 6-4 フルビッツの安定判別とは?
 6-5 ナイキストの安定判別とは?

7.実務のための制御系設計のしかた 
 7-1 下記の機械の制御系のブロック線図の作成のしかた
    「サーボモータによる駆動系」
          +
    「ボールねじ&リニアガイドによるスライド系」
 7-2 速度制御系の設計のしかた
 7-3 位置制御系の設計のしかた

8.質疑応答

講師紹介

有限会社アイトップ 技術コンサルタント 工学博士 小林 英男 氏
(社)日本騒音制御工学会認定技士 (社)日本音響学会技術開発賞受賞

東京電機大学工学部卒業後、リオン㈱に入社し、騒音・振動の測定・分析・対策、および海外事業部でセールスエンジニアとして従事。
学生時代にカリフォルニア大学バークレイ校に語学研修、および毎日新聞社後援英語弁論大会で3位入賞。企業からの派遣で東京農工大学大学院工学研究科にて5年間特別研究員(産学協同研究、文部省認定)。
㈱アマダに勤務し、工場で組立・製造・検査、海外事業部で技術サービスおよび技術コンサルタント、システム事業部で板金加工自動化ライン(FMS)の開発・設計、技術研究所でアマダ製品の低騒音・低振動化および快適音化などの研究開発に携わり大ヒット商品を世に送り出した。上記のように、製造、サービス、設計、開発、研究の実務経験を積んだ。
その後、技術コンサルタントとして独立して20年が経過した。リオン㈱、㈱小野測器、サイバネットシステム㈱等をはじめとして1部上場企業の研究、開発、設計部署を中心に、200社以上の企業に対し技術指導およびコンサルティングを実施。この間に先進国を中心に25ヶ国以上に出張し、エンジニアとして英語で仕事をするだけでなく、通訳・翻訳なども行う。
技術セミナーの講師歴は25年間。日刊工業新聞社など主催の多くのセミナーの講師を行ってきている。

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