DCモータ制御設計の基礎と実践ポイント 〜1人1台PC実習付〜

〜 直流モータの連続系伝達関数、I−PD制御およびスライディングモード制御適用によるDCモータの速度制御 〜

・制御の基礎から全体まで実習を交えてわかりやすく解説する講座

・DCモータの制御設計を通して、制御技術の使いこなし方が基礎から修得できる特別セミナー!

*PCは弊社でご用意いたします。講義で用いるScilabの演習プログラムはお持ち帰りできます

講師の言葉

 「PID制御の性能に満足できない。」
 「現代制御、ロバスト制御・・・と色々な制御の本があるけど難解で困っている。」
 本講義の目的は、このような想いをもたれている方が、実際に現場で答えをだせるようにすることです。 
 そのために、次の項目を説明させていただきます。
 ・まず、制御設計に必要となるモデルを求めるためのシステム同定を説明
 ・その後、古典制御、現代制御、更にロバスト制御の中で最も実用的なスライディングモード制御まで網羅して説明
 なお、説明にあたって以下の工夫を加えています。
「難解な制御数学は避けて、高校で学ぶ程度の数学を使って説明」
「式だけでは理解困難なので、フリーソフトのScilabを用いてシミュレーションしながら説明」
「古典、現代およびスライディングモード制御の性能を直感できるように、一貫してDCモータの速度制御を具体的事例として説明」
 さらに、演習では位置制御を行います。
 受講後、振り返りできるように、講義で用いるScilabのプログラムを供給します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2017年04月24日(月) 13:00 ~ 17:00
  • 2017年04月25日(火) 09:30 ~ 16:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・制御の知識、経験を持たない初学者の方 ・実際にPID制御を使っていて、性能に不満を抱いている方 ・モータ・自動車他関連企業の技術者の方
予備知識 ・高校レベルの数学の知識
修得知識 ・PID制御からスライディングモード制御までをモータ制御に使える知識
プログラム

1.制御数学のこれだけは (伝達関数)
  (1).連続系伝達関数
    a.ラプラス変換 <ラプラス変換の定義と目的>
    b.連続系伝達関数 <伝達関数の導出、伝達関数でわかる応答>
  (2).離散系伝達関数
    a.離散系ラプラス変換 <離散系ラプラス変換の定義と目的>
    b.離散系伝達関数から連続系伝達関数への変換

2.DCモータの連続系伝達関数
  〜シミュレーション実験に用いる伝達関数を導出〜
  (1).DCモータの動作原理
  (2).動作原理に基づいて部位毎の伝達関数導出
  (3).部位毎の伝達関数から全体の伝達関数に変換
 

3.伝達関数モデルのシステム同定
  (1).システム同定の概要
  (2).同定入力の設計
     a. M系列信号の生成方法
     b. M系列信号の特性
     c. M系列信号の設計
  (3).同定実験
  (4).同定計算
     a. 差分方程式への近似
     b. 差分方程式から連続系伝達関数への変換
  (5).《事例》 DCモータの伝達関数のシステム同定

4.古典制御
  (1).PID制御
     a.PID制御の構造
     b.PID制御の特性
       ・・・目標値と外乱応答が異なる
  (2). I−PD制御
     a.構造
     b.I-PD制御の特性  ⇒“目標値応答と外乱応答が同じ”
  (3).極配置法によるI−PD制御入力の設計
     a. 設計法の考えかたと設計手順
  (4).《事例》 I−PD制御適用によるDCモータ速度制御
     a.筆算による設計
     b.Scilabによる設計(sce.fileとXcosモデル)
     c.制御性能
  (6). 演習(DCモータの位置制御)

5.制御数学のこれだけは (状態方程式) 
  (1).状態量とは
     a.物理的に考えた量を状態量とする場合
     b.計測している量を状態量とする場合
  (2).状態方程式
     a.状態量が1個の場合
     b.状態量が2個の場合
     c.状態量がn個の場合
  (3).状態方程式と伝達関数の関係 
     ・・・状態方程式から伝達関数に一義的に変換できる

6.状態方程式モデルのシステム同定
  〜伝達関数からの変換によるDCモータの状態方程式モデルの同定〜
  (1).モデル構造
  (2).モデル定数

7.現代(状態FB)制御
  (1).現代制御の構造 
  (2).極配置法によるゲインの設計 
    a.設計法の考え方
    b.設計手順
  (3).《事例》 現代制御適用によるDCモータの速度制御
    a.筆算による設計
    b.Scilabによる設計(sce.fileとXcosモデル)
    c.制御性能
  (3).演習(DCモータの位置制御)

8.スライディングモード制御
  (1).SMC制御の思想と構造 ・・・状態量を拘束してフィードバック
    a.切替関数の状態方程式モデル
    b.非線形入力の構造
    c.線形入力の構造
  (2).極配置法によるゲインの設計 
    a.設計法の考え方
    b.設計手順
  (3).《事例》 スライディングモード制御適用によるDCモータの速度制御
    a.筆算による設計
    b.Scilabによる設計(sce.fileとXcosモデル)
    c.制御性能
        ・・・ノミナルモデルに振動特性の誤差を加えても制御できる
  (3).演習(DCモータの位置制御)

キーワード PID制御 フィードバック制御 スライディングモード制御 DCモータ ラプラス変換 直流モータ 制御数学 伝達関数 状態方程式 現代制御 I−PD制御 極配置法 ゲイン 
タグ シミュレーション・解析モータ制御
受講料 一般 (1名):72,600円(税込)
同時複数申込の場合(1名):67,100円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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