制御系
[Control system]制御系はフィードバック制御系を使用している。
フィードバックは制御しようとする量を原因側に戻すこと。
フィードバック制御系は、制御された結果が常にフィードバックされて目標となる値と比較され訂正動作が行われる。環境などの外的な条件が変わっても希望の状態に導くことができる。
フィードバック制御系の構成
フィードバック制御系と本機構の各部を対応させると次のようになる。
| 制御系 | 本機構の各部 | |
| 制御量 | ：制御される量 | レーザーの振動距離 |
| 目標値 | ：希望する制御量の値 | 振動距離=0 |
| 制御偏差 | ：目標値と制御量の差 | レーザーの振動距離 |
| 外乱 | ：制御対象の状態を変化させるように外部から作用するもの | レーザーの振動 |
| 制御対象 | ：制御する対象物 | レーザー |
| 検出部 | ：制御対象から制御量を取り出し、目標値と比較できる信号とする部分 | 位置センサー |
| 調節部 | ：制御偏差に応じてどのような操作を制御対象に加えるかをきめる部分 | PID制御回路 |
| 操作部 | ：調節部からの信号を受けて制御対象に働きかける部分 | ピエゾ |
PID
制御は比例、積分、微分に関係する3つのパラメーターを調節することにより、目的の制御を行うこと。PID制御は比例による動作が基本となるが、積分動作により目標値とのずれを無くすことができ、微分動作により応答速度を上げることができる。制御対象であるレーザーはフィードバックしているが、その分岐にビームスプリッターを用いた。ビームスプリッターは反射と透過によりレーザーを
2つに分けることができる。
ここでは調節部について述べる。
本機構における調節部は、アナログ
PID制御回路で構成されている。一般的に調節部はコンピューター(デジタル)で行うが、ここでは電子回路(アナログ)だけで制御を行っている。利点
本制御系の最大の特徴は、調節部に
PID制御回路、操作部にピエゾを使っていることである。
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