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高精度協働ロボットのFAIRINO(フェアリノ・ファイリノ)

Overshoot Amount / Overshoot

オーバーシュート量

オーバーシュート量とは、ロボットやサーボ制御において目標位置や目標速度に到達する際、一時的に目標値を超えてしまう量を示す指標です。

制御系では加速・減速や停止の際に慣性や制御遅れの影響で行き過ぎが発生することがあり、この行き過ぎた分をオーバーシュートと呼びます。


オーバーシュート量が大きいと、位置決め精度の低下、振動、ハンチング、停止遅れなどの原因になり、高精度制御では小さく抑えることが重要です。


通常は mm、μm、°、%などで表されます。


■オーバーシュートのイメージ


目標位置 ─────● 実際の動き       /\      / \ ---- ----


目標を超えた部分がオーバーシュート。


■オーバーシュート量の例


目標位置 100 mm 最大到達 102 mm オーバーシュート量 = 2 mm


または  

 5 %


■オーバーシュートが発生する原因

◆要因

◆内容

慣性モーメント

重い

ゲイン過大

制御過敏

減衰不足

振動

剛性不足

たわみ

制御遅れ

サンプリング

高速動作

加速度

高速ほど出やすい。


■オーバーシュートが大きいと起こる問題

◆問題

◆内容

位置ズレ

精度低下

振動

ハンチング

停止遅れ

タクト増

共振

不安定

衝突

危険

安全にも影響。


■制御応答の種類


過減衰 → 遅いが安定 適正 → 最適 不足減衰 → オーバーシュート


減衰調整が重要。


■オーバーシュートと減衰特性

◆状態

◆特徴

減衰不足

大きい

適正減衰

小さい

過減衰

遅い

サーボ調整で変わる。


■ロボットで影響する性能

◆性能

◆影響

位置決め精度

軌跡精度

サイクルタイム

振動

安全

精密装置で重要。

■オーバーシュートを減らす方法

◆方法

◆内容

ゲイン調整

PID

減衰追加

制御

軽量化

慣性減

高剛性

変形減

制御周期短縮

応答

サーボ調整で改善可能。


■関連用語

◆用語

◆内容

ハンチング

振動

減衰特性

収束

固有振動数

共振

制御周期

応答

動剛性

安定

■まとめ


オーバーシュート量とは、目標値に到達する際に一時的に超えてしまう量を示す指標です。


制御安定性や位置決め精度に影響するため、サーボ制御やロボット制御で重要な調整項目です。

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