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　　　　　　　　　　　　for IntelligentPad Ver.3.0/ IntelligentPad Ver.4.1J

　　　　　【　名称　　】　自動制御系ＣＡＩVer.4.0(1024*768解像度用)

　　　　　【　登録名　】 CAIW40V2.LZH

　　　　　【　作者　　】　石川　栄一

　　　　　【動作環境】　Windows95/98/SE/Me

　　　　　【掲載月日】　1996/01/14

　　　　　【作成方法】　LHA

　　　　　【サポート　】　随時

　　　　　【　種別　　】　フリーウェア

　　　　　【転載条件】　なし

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今回の制御系ＣＡＩには補償器は多重パイプライン方式制御器を採用しました。また「グラフ」機能を追加
しました。ステップ応答波形などをグラフに表示させることができます。

１.パラメータの設定

ＰＩＤ補償器の場合、「補償器」アイコンと「パラメータ設定」アイコンをクリックし、ジーグラ.ニコルスの限界感度法にてパラメータを設定します。

◎ジーグラ.ニコルスの限界感度法

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ＰＩＤ補償器をＰ動作とし（Ｔｉ=∞，Ｔｄ=0），持続振動が始まるまでＫｐを（本制御系ＣＡＩシステムの場合は「１刻み」）で増加させ、持続振動の時（安定限界）のゲイン（Ｋｃ）と周期（Ｐｃ）の値より各パラメータを求めます。

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まず、負荷を最大の「１」に設定します（つまり「無駄時間＋１次遅れ要素」に近似します）。次に「補償器」 パッドを開き「Ti」および「Td」にゼロを入力します。

ＣＡＩパッド下部に貼り付けてある「パラメータ設定」パッドアイコンをクリックして開きます。

持続振動の状態になったとき「Kc」の値を「０．１刻み」にして再度安定限界を求めます。ＰＩＤ動作のパラメータは「Kp」「Ti」「Td」の各値、ＰＩ動作は「Kp」「Ti」の各値およびＰ動作は「Kp」の値が各動作におけるパラメータになります。

このように本制御系ＣＡＩシステムでは、パラメータ設定パッドにて自動的に決定されます。決定された、PID、 PI、P動作の各パラメータを、各動作に対応した補償器パッドのパラメータ入力スロット（KP,Ti,Td）に設定します。

◎本制御系ＣＡＩでは初期値として適当なパラメータを設定してありますのでＣＡＩシステムの「開始／停止」ボタンをクリックしますとシミュレーションを即座に実行できます。

◎オーバーシュートをできるだけ少なくしたい場合は、Ｋｐを小さめにしてみて下さい。その反面、応答が遅くなります。

２.「サーボ系シミュレーション」　角度制御。

（１）「サーボ系シミュレーション」パッド上の「角度」ボタン（アイコン）をダブルクリックしますと「角度制御
系」パッドが開きます。

（２）コントロールパネル上の設定ボタン「左」「右」ボタンをクリックして目標値を設定します。目標値は１５刻みで設定します。

（３）「停止／開始」ボタンをクリックしますとボタンが青色から黄色に切り換わり角度制御を開始します。
制御量を目標値に追従するように制御します。

「制御対象」パネル上の偏差パッドの値が０になった時が目標値と制御量が完全に一致したときです。

３.「プロセス系シミュレーション」　液面および温度制御。

制御系ＣＡＩシステム下部の「プロセス系シミュレーション」の「液面」制御パッドアイコンまたは「温度」制御パッドアイコンをダブルクリックすると、液面制御や温度制御のシミュレーションを行うことができます。この場合、目標値は「0」から「1」の範囲で設定してください。

再度「開始／停止」ボタンをクリックするとシミュレーションは停止します。「リミッタ」ボタンをクリックし「黄色」の状態にしますと、マイナス(-)の操作量が出力されないので、より実際に近い状態でシュミレーションを行うことができます。

４.各部信号値表示

制御系ＣＡＩシステム右下の「各部信号値表示」アイコンをクリックしますと、各要素の信号を横スライダーで確かめることができます。目標値を変える場合は、数値パッドに直接、値を入力するか、スライダーの適当な位置をクリックします。

５.制御対象パッド

「制御対象」パッドでは、無駄時間、感度を自由に可変できますので、適当に変えてシミュレーションを行うことができます。その場合「パラメータ」設定パッドにて再度、最適なパラメータを決定しなければなりません。また、プログラムを変えることにより、高次遅れ要素など様々な要素のシミュレーションも可能です。

６.補償器

７.手動制御

（１）プロセス系の「手動制御」

目標値を「0」から「1」の範囲で設定し、本制御系ＣＡＩシステム右上の「自動/手動切換」パッドアイコンをダブルクリックしますと「自動/手動」パッドが開きます。

スイッチパッドをクリックし自動（黄色）から手動（赤色）に切り換えます。次に「開始／停止」ボタンをクリックしますと手動制御を行うことができます。

操作量は、手動操作量の横スライダをクリックするか、数値パッドに直接値を設定します。「目標値＝制御量」になれば完璧です。「外乱」あるいは「負荷」を適当に変化させながら手動制御のシミュレーションを行ってください。

（２）サーボ系の「手動制御」

１）自動から手動へ

「角度制御系」パッドのコントロールパネル上の「自動／手動切換」のボタン型アイコンをダブルクリックしますと、「自動／手動切換」パッドが開きます。

手動操作量の値を自動操作量と同じ値にします。このときERRORの値が0(ゼロ)になります。その状態で、切換パッドの黄色のボタンをクリックしますと、黄色（自動）から赤色（手動）に切り換わり手動制御モードになります。手動操作量のスライダーを適当に可変させますと、ギアの角度が変化します。

２）手動から自動へ

「自動／手動切換」パッドにおいて、自動操作量の値を手動操作量と同じ値になるように、コントロールパネル上の「設定」パッドの「右」または「左」ボタンをクリックします。ERRORが0になったら、切換パッドの赤色のボタンをクリックします。赤色（手動）から黄色（自動）に切り換わり自動制御モードになります。

８．グラフの作成

開始／停止ボタンをクリックしますと、各部の信号がテーブルパッドに記録されます。ＣＡＩシステム左上のステップボタンのクリックなどにより目標値を変化させますとそれに対応した応答が記録されます。

グラフボタンをクリックしますとテーブルパッドのデータがグラフに表示されます。リアルタイムで表示させることができますが、多少時間がかかります。再度記録する場合は、すべてのデータをクリアパッドでクリア（操作量および制御量もクリア）した後、シミュレーションを行って下さい。

グラフ機能は、プロセス系パッド、サーボ系パッドにも設けております。グラフを印刷する場合は、グラフパッドを「ＳＨＩＦＴ」＋クリックで選択してから印刷を実行して下さい。

なお、グラフを作成しない場合は、記録ボタンは「青」の状態でシミュレーションを行って下さい。

「格納場所」

　>IPAD\USR\SAVEPADS\

bitmapファイル(*.BMP)の格納場所は、

　>IPAD\USR\BITMAP\

２．グラフ機能を設けました。

「注意」