フィードバックと可変電圧可変周波数制御

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フィードバックと可変電圧可変周波数制御の違い

フィードバック vs. 可変電圧可変周波数制御

フィードバック（feedback）とは、もともと「帰還」と訳され、ある系の出力（結果）を入力（原因）側に戻す操作のこと。古くは調速機（ガバナ）の仕組みが、意識的な利用は1927年のw:Harold Stephen Blackによる負帰還増幅回路の発明に始まり、サイバネティックスによって広められた。システムの振る舞いを説明する為の基本原理として、エレクトロニクスの分野で増幅器の特性の改善、発振・演算回路及び自動制御回路などに広く利用されているのみならず、制御システムのような機械分野や生物分野、経済分野などにも広く適用例がある。自己相似を作り出す過程であり、それゆえに予測不可能な結果をもたらす場合もある。. JR東日本209系電車 JR西日本281系電車のVVVFインバータ部 山積されている使用済みのVVVF装置（東京総合車両センター） 可変電圧可変周波数制御（かへんでんあつかへんしゅうはすうせいぎょ）とは、インバータ装置などの交流電力を出力する電力変換装置において、その出力交流電力の実効電圧と周波数を任意に制御する手法である。 日本では、鉄道車両の交流モータ駆動方式として、可変電圧可変周波数を英語に直訳した語の頭文字をとって、'''VVVF制御'''（ブイブイブイエフせいぎょ、もしくは、スリーブイエフせいぎょ）と呼ぶが、鉄道分野以外で一般に「電動機の可変速駆動制御」などと呼ばれるものに含まれる。家電分野ではインバータ・エアコンなどに使われる。 なお、概要の項で示される通りVVVFは和製英語であり、英語圏では主にVFD（鉄道車両などではTraction inverter）などと言われることが多い。.

開ループ制御

開ループ制御（かいループせいぎょ）またはオープンループ制御（Open-loop control）は、制御理論において、現在の状態と制御システムのモデルのみを使って入力に対して計算を行う制御を指す。 フィードバックを使わずに、入力が所定の目標値に達したかを判断することを特徴とする。つまり、開ループ制御システムは制御しているプロセスの出力を観測しない。したがって、真の開ループシステムは機械学習には採用されず、発生させた誤りを訂正することもできない。また、システムにおける外乱を補償することもできない。 例えば灌漑用スプリンクラーのシステムは、土壌の湿度などをフィードバックとして測定しない限り、一種の開ループ制御システムとして機能する。たとえ雨が降っていても、設定された時間になるとスプリンクラーは起動し、水を無駄に消費し根腐れを引き起こす。 入力と出力としての状態の関係が明確で、数式として表せる場合、開ループ制御が便利である。例えば、負荷が一定な電動機の印加電圧を変化させて回転速度を制御する場合、開ループ制御が適している。しかし、負荷が予測できない場合、速度を制御するのに開ループ制御では不十分と考えられる。 開ループ制御は単純で安価であるため、フィードバックが重要ではない単純なプロセスや故障耐性を重視するプロセスによく使われる。典型例として古い洗濯機がある。その場合、洗濯時間は人間が判断して設定してやるだけである。より正確で適応的な制御をするには、一般にシステムの出力を入力にフィードバックする必要がある。そのような制御を閉ループ制御と呼ぶ。.

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