
Open-Loop Control
オープンループ制御
オープンループ制御とは、センサーなどによるフィードバックを行わず、あらかじめ設定された指令値に基づいて動作する制御方式のことです。
制御装置からモーターやアクチュエータへ指令を送るだけで、実際の動作結果を確認 する仕組みがないため、シンプルで高速な制御が可能です。
一方で、実際の動作結果と指令値の誤差を補正する機能がないため、負荷変動や外乱の影響を受けやすいという特徴があります。
オープンループ制御は、ステッピングモーターなどの比較的シンプルなモーション制御システムで多く採用されています。
■オープンループ制御の基本構造
制御構成
指令値 ↓ 制御装置 ↓モーター / アクチュエータ
オープンループでは
センサーによるフィードバックがない
という特徴があります。
■オープンループ制御の仕組み
(例):ステッピングモーター制御
1000パルス入力 ↓ モーター回転 ↓ 1000ステップ移動
制御装置は、実際の位置を確認せずに動作を実行します。
■オープンループ制御の特徴
◆特徴 | ◆内容 |
フィードバックなし | センサー不要 |
構造がシンプル | 制御が簡単 |
高速処理 | 遅延が少ない |
低 コスト | システム構成が簡単 |
そのため、小型装置や簡易制御に適しています。
■クローズドループ制御との違い
モーション制御には2つの方式があります。
◆制御方式 | ◆特徴 |
オープンループ制御 | フィードバックなし |
クローズドループ制御 | フィードバックあり |
比較
◆項目 | ◆オープンループ | ◆クローズドループ |
精度 | 中程度 | 高い |
制御構成 | シンプル | 複雑 |
コスト | 低い | 高い |
用途 | ステッピングモーター | サーボモーター |
■FA・産業設備でのオープンループ制御
工場の自動化設備では次の用途で使用されます。
◆用途 | ◆内容 |
ステッピングモーター | 位置制御 |
小型搬送装置 | 簡易制御 |
位置決め装置 | 軽負荷用途 |
3Dプリンター | モーション制御 |
(例)
PLC ↓ パルス信号 ↓ ステッピングモーター
■オープンループ制御のメリット
◆メリット | ◆内容 |
低コスト | センサー不要 |
シンプル設計 | 制御が簡単 |
応答性 | 遅延が少ない |
メンテナンス | 構造が単純 |
■オープンループ制御のデメリット
◆デメリット | ◆内容 |
誤差補正なし | 位置ズレ |
負荷変動 | 動作不安定 |
脱調 | ステップロス |
そのため、高精度用途ではクローズドループ制御が使用されます。
■まとめ
オープンループ制御とは、センサーによるフィードバックを行わず、指令値に基づいて動作する制御方式です。
構造がシンプルで低コストなため、ステッピングモーターや小型装置などのモーション制御で広く使用されています。
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