開ループ制御と電気工学

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開ループ制御と電気工学の違い

開ループ制御 vs. 電気工学

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。. 電気工学（でんきこうがく、electrical engineering）は、電気や磁気、光（電磁波）の研究や応用を取り扱う工学分野である。電気磁気現象が広汎な応用範囲を持つ根源的な現象であるため、通信工学、電子工学をはじめ、派生した技術でそれぞれまた学問分野を形成している。電気の特徴として「エネルギーの輸送手段」としても「情報の伝達媒体」としても大変有用であることが挙げられる。この観点から、前者を「強電」、後者を「弱電」と二分される。.

フィードバック

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。.

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制御理論

制御理論（せいぎょりろん、control theory）とは、制御工学の一分野で、数理モデルを対象とした、主に数学を用いた制御に関係する理論である。いずれの理論も「モデル表現方法」「解析手法」「制御系設計手法」を与える。.

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電圧

電圧（でんあつ、voltage）とは直観的には電気を流そうとする「圧力のようなもの」である-->。単位としては, SI単位系(MKSA単位系)ではボルト(V)が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。 電圧は電位差ないしその近似によって定義される。 電気の流れに付いては「電流」を参照の事。.

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