1.機械−電気システムをブロック図へ展開

実現したい機能や性能を基本計画で決めたとして、それを具現化するためにシステムの設計が必要となる。そこでまず、制御対象を良く知るために、ブロック線図を作成する。ブロック線図からいろいろなことが読み取れ、他の人に説明・相談する上で重要なアイテムになる。多くの制御理論の本では、各ブロックにおける伝達関数が決められているが実際のものではよほどうまく設計しない限りその通りにはならない。そこで実際に即して考えてみる。

(1)機械や電気の要素を書き出す

まず、コントローラの出力から機械も含めてどのようなものが付けるのか書き出してみる。(例として、角度制御)
角度制御

要素と流れを書き出してみると、
  −→コントローラ
  |   ↓
  | モータ駆動回路
  |   ↓
  | 電気モータ
  |   ↓
  | 減速ギア
  |   ↓
  −−角度センサ

(2)入力と出力の関係を書き出す

これだけでは、各部分の伝達関数の特性が推定しにくいので、入出力関係を記入する。
  −→コントローラ
  |   |方向・PWM波形
  |   ↓
  | モータ駆動回路
  |   |PWM電圧
  |   ↓
  | 電気モータ
  |   |回転数
  |   ↓
  | 減速ギア
  |   |位置
  |   ↓
  | 角度センサ
  |   ↓電圧
  −−−
書いてみると、入出力の関係から制御対象がどのような物かなど多くのことが見えるようになる。

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