PI制御 : Proportional Integral Control
- P成分・I成分
例えば,モータを1000rpmで回したいのに,実際には950rpmで回っているとする。
このとき偏差(差分)は50rpm。
P成分は,この50rpmのズレに比例して出力を増やす。
しかし,負荷や摩擦があると,P成分だけでは最終的に目標値にぴったり一致しない場合がある。
そこでI成分が働く。
I成分は「50rpm足りない状態が続いている」という情報を積み上げ,出力を少しずつ増やしていく。
その結果,P制御だけでは残りやすい定常偏差を小さくできる。
- PI制御器
モータのトルクは,一般的に電流と強く関係する。
そのため,トルクを狙い通りに出すには,電流を適切に制御する必要がある。
電流制御ループでは,つぎの構成がよく使われる:
電流指令値と電流検出値の偏差を,PI制御器に入力
その結果から電圧指令やPWMに関係する値を生成
電流制御のPI出力が何を意味するか──電圧指令なのか,PWM指令なのか,中間変数なのか──を確認すること。
- PI制御のゲイン調整
連続時間で表す PI 制御の基本式は,つぎのようになる:
u(t) = K_p × e(t) + K_i × ∫e(t)dt
u(t):操作量
e(t):偏差 (目標値と実測値の差)
K_p:比例ゲイン
K_i:積分ゲイン
K_p を上げると,応答は速くなるが振動しやすい
K_i を上げると,定常偏差は減るが積分が暴れやすい
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