Excel版
 自動制御の数値実験技法
                     6章 制御状態の評価
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(Technical Analysis Laboratory)
キーワード:ナイキスト安定判別法、一巡伝達関数、ベクトル軌跡、ゲイン/位相余裕、I−PD制御、PID制御
制御状態の安定、安定限界および不安定状態を理解する
 フードバック制御の安定性の評価はナイキスト安定判別法やゲイン/位相余裕法を用いて行なっているのでExcelファイルを紹介しながら解説している。簡単に説明すると下図のような安定/安定限界/不安定状態がナイキスト安定判別やゲイン/位相余裕から解釈するとどういう状態なのかグラフ化し、視覚的に理解することを目的にしている。

《フィードバック制御の安定状態》

      (安定)                 (安定限界)              (不安定)
 

制御状態はナイキスト安定判別やゲイン/位相余裕から判断する
 ナイキスト安定判別は一巡伝達関数のベクトル軌跡が点(-1、0)の右側を通るか(安定)、左側を通るか(不安定)、あるいはその上通るか(安定限界)で判断している。また、ボード線図を利用したゲイン余裕、位相余裕を用いて安定評価を行なう。このような評価方法をExcelファイルでできるようにプログラムしている。

《フィードバック制御の一巡伝達関数》

 

 《ベクトル軌跡》                          《ゲイン余裕/位相余裕》
 

PID制御とI-PD制御の安定性を比較する
 前章まで紹介してきたPID制御やI-PD制御の安定性をベクトル軌跡、ボード線図および極零点相殺の視点から解説している。

《PID制御の安定性》
 

《I-PD制御の安定性》
 Excel

  6章 制御状態の評価
 6.1 安定評価の方法
 6.2 PID制御の安定性評価
 6.3 I-PD制御の安定性評価
 ------ 蛇足(安定性の指標) ------
 第6章の参考文献
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