むだ時間システムの制御－入門から最新動向まで：〈第1回〉むだ時間システム入門1－伝達関数からのアプローチ

摘要

むだ時間系の制御は難しいと言われる．身近な例では，シャワーの温度調節において温度調節の蛇口と出口の間に時間差があり，設定に手間取ることがある．また，国際電話では国内電話と違ってわずかに間があり，相手がしゃべらないと思って話すと，両方で話してしまうということを経験する．なぜむだ時間系の制御が難しいかは参考文献を参照してほしい．フィードバック制御において応答特性，外乱特性を良くするためにむだ時間系ではフィードバックゲインを単純に大きくできないことにその難しさがある．本解説では，むだ時間要素のパディ近似，簡単なステップ応答によるむだ時間系の同走法を紹介し，PID制御構造でむだ時間系にたいして効果的な，部分的モデルマッチング法，そしてむだ時間を積極的に考慮したスミス法，内部モデル制御を説明する．