実習・高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計
実習・高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計
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【開催日】2017年2月17日(金) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES16-0156 【受講料】22,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
【セミナNo.】ES16-0156 【受講料】22,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
本セミナは，サーボ制御およびブラシレス・モータのベクトル制御を扱う．
サーボ・システムの回路や制御のメカニズムを，数式をできるだけ使わず直感的に理解しやすいブロック図や特性図，波形で示し，設計の改善方向も図形的に考えていく方法を解説する．視覚的，直感的な理解を深めるために，設計に必要なさまざまな検討の多くは，回路シミュレータ LTspiceで行う．
サーボ・システムの制御対象はさまざまであるが，本セミナではブラシレス・モータを扱う．ブラシレス・モータは電気系と機械系を合わせ持ち，設計対象としては興味深いものである．サーボの基本技術は，制御対象によらず共通であり，モータ以外にも適用可能である．
技術者は，扱うシステムに新たな技術を適用し，問題が発生すれば解決することが求められる．したがって，本セミナでは，サーボ技術の理解だけを目的にせず，仕様に合わせて改善していく設計手法を含めて解説する．
サーボ・システムの回路や制御のメカニズムを，数式をできるだけ使わず直感的に理解しやすいブロック図や特性図，波形で示し，設計の改善方向も図形的に考えていく方法を解説する．視覚的，直感的な理解を深めるために，設計に必要なさまざまな検討の多くは，回路シミュレータ LTspiceで行う．
サーボ・システムの制御対象はさまざまであるが，本セミナではブラシレス・モータを扱う．ブラシレス・モータは電気系と機械系を合わせ持ち，設計対象としては興味深いものである．サーボの基本技術は，制御対象によらず共通であり，モータ以外にも適用可能である．
技術者は，扱うシステムに新たな技術を適用し，問題が発生すれば解決することが求められる．したがって，本セミナでは，サーボ技術の理解だけを目的にせず，仕様に合わせて改善していく設計手法を含めて解説する．
１．サーボ・システムの基本事項
1.1 「安定性」が異なるシステムの特性を比較する
評価ツール：過渡応答波形，ボーデ線図，ナイキスト線図，ニコルス線図
1.2 「位相余裕」が安定性の指標
1.3 「サーボ効果」・・・サーボによって得られるもの
出力偏差の低減，ノイズの低減，入出力インピーダンスの増減
1.4 「サーボ効果」と「安定性」の両立・・・サーボの目的
1.5 「サーボ効果」と「安定性」は「ループ・ゲイン」が決める
1.6 「ループ・ゲイン」を求める
２．サーボ・ループの設計に利用する便利なツール
2.1 基本伝達要素
2.2 伝達要素の合成と分解
直列，並列，逆
2.3 折れ線近似で加減算
３．実際にサーボ・ループを設計する
3.1 サーボ・コントローラで周波数特性を最適化
3.2 サーボ・コントローラを設計する
PIコントローラ，実用微分型PIDコントローラ
3.3 ループ特性を評価する
４．ブラシレス・モータの最適制御条件
4.1 ブラシレス・モータの基本動作
4.2 正弦波駆動の電力効率とトルク効率
4.3 120°矩形波駆動の動作方式と効率
５．ブラシレス・モータのサーボ制御
5.1 ブラシレス・モータの伝達特性
5.2 多重ループ・サーボ・システムの設計
5.3 ベクトル制御サーボ・システムの設計
●対象聴講者
目の前のサーボ・システムの課題を解決するために，何を調べ何を目的に作業を進めればいいのか戸惑っている人．
１.製造メーカ技術者：サーボ・システムの設計・調整を担当し，さらに理解を深めたい人
２.製造メーカ技術者：サーボ・システムの品質評価を担当し，さらに理解を深めたい人
３.技術系学習者：サーボ技術に興味があるが，理解が十分でないと感じる人
●講義の目標
１.サーボ技術の基本を理解することにより，手順を踏んで問題解決する力を身に付ける
２.制御対象の特性を実測または推定して設計して，結果を予測して実機に適用する
３.数式だけでなく図形的に直感的にサーボ制御のメカニズムを理解する
４.サーボ特性をLTspiceにより解析する
サーボ技術を身につけるためには，これらの知識をもとに経験を積むことも大切です．
●使用するテキスト
・渡辺 健芳；『高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計』，CQ出版社，2016年3月．
本書の付録CD-ROMに収録されているLtspice回路ファイルを実習に使用します．
1.1 「安定性」が異なるシステムの特性を比較する
評価ツール：過渡応答波形，ボーデ線図，ナイキスト線図，ニコルス線図
1.2 「位相余裕」が安定性の指標
1.3 「サーボ効果」・・・サーボによって得られるもの
出力偏差の低減，ノイズの低減，入出力インピーダンスの増減
1.4 「サーボ効果」と「安定性」の両立・・・サーボの目的
1.5 「サーボ効果」と「安定性」は「ループ・ゲイン」が決める
1.6 「ループ・ゲイン」を求める
２．サーボ・ループの設計に利用する便利なツール
2.1 基本伝達要素
2.2 伝達要素の合成と分解
直列，並列，逆
2.3 折れ線近似で加減算
３．実際にサーボ・ループを設計する
3.1 サーボ・コントローラで周波数特性を最適化
3.2 サーボ・コントローラを設計する
PIコントローラ，実用微分型PIDコントローラ
3.3 ループ特性を評価する
４．ブラシレス・モータの最適制御条件
4.1 ブラシレス・モータの基本動作
4.2 正弦波駆動の電力効率とトルク効率
4.3 120°矩形波駆動の動作方式と効率
５．ブラシレス・モータのサーボ制御
5.1 ブラシレス・モータの伝達特性
5.2 多重ループ・サーボ・システムの設計
5.3 ベクトル制御サーボ・システムの設計
●対象聴講者
目の前のサーボ・システムの課題を解決するために，何を調べ何を目的に作業を進めればいいのか戸惑っている人．
１.製造メーカ技術者：サーボ・システムの設計・調整を担当し，さらに理解を深めたい人
２.製造メーカ技術者：サーボ・システムの品質評価を担当し，さらに理解を深めたい人
３.技術系学習者：サーボ技術に興味があるが，理解が十分でないと感じる人
●講義の目標
１.サーボ技術の基本を理解することにより，手順を踏んで問題解決する力を身に付ける
２.制御対象の特性を実測または推定して設計して，結果を予測して実機に適用する
３.数式だけでなく図形的に直感的にサーボ制御のメカニズムを理解する
４.サーボ特性をLTspiceにより解析する
サーボ技術を身につけるためには，これらの知識をもとに経験を積むことも大切です．
●使用するテキスト
・渡辺 健芳；『高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計』，CQ出版社，2016年3月．
本書の付録CD-ROMに収録されているLtspice回路ファイルを実習に使用します．
【受講者が持参するもの】
・テキスト：『高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計』，定価3,888円(税込)をご持参ください．当日，セミナ会場でもお求めいただけますが，事前に入手し，予習されることを強くお勧めします．
・Ltspiceをインストールした，Windows７以降のノートパソコン(CD-ROMドライブ付き．お持ちで無い場合は，事務局で貸し出ししますので，事前にご連絡ください．）
・テキスト：『高効率・高速応答！サーボ＆ベクトル制御 実用設計』，定価3,888円(税込)をご持参ください．当日，セミナ会場でもお求めいただけますが，事前に入手し，予習されることを強くお勧めします．
・Ltspiceをインストールした，Windows７以降のノートパソコン(CD-ROMドライブ付き．お持ちで無い場合は，事務局で貸し出ししますので，事前にご連絡ください．）
【講師】
渡辺 健芳 氏〔ブラシレス・モータ/ドライバ メーカ顧問 〕
●1971-2003年 電子計測器メーカ勤務．製品設計・開発業務に従事．計測自動制御学会・会員．IEC/SC77A/電力品質WG委員 ●2003年- ブラシレス・モータ/ドライバ メーカ勤務．製品設計・開発業務に従事．現在同社顧問 ●専門領域： サーボ技術，アナログ回路，スイッチング回路，パワーエレクトロニクス，高電圧回路，ブラシレス・モータ制御技術． 特許出願18件
渡辺 健芳 氏〔ブラシレス・モータ/ドライバ メーカ顧問 〕
●1971-2003年 電子計測器メーカ勤務．製品設計・開発業務に従事．計測自動制御学会・会員．IEC/SC77A/電力品質WG委員 ●2003年- ブラシレス・モータ/ドライバ メーカ勤務．製品設計・開発業務に従事．現在同社顧問 ●専門領域： サーボ技術，アナログ回路，スイッチング回路，パワーエレクトロニクス，高電圧回路，ブラシレス・モータ制御技術． 特許出願18件
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