電験三種(第三種電気主任技術者) 機械 一問一答・五肢択一(全8問)|制御の分類と基本用語

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電験三種(第三種電気主任技術者)「機械」のうち、制御の分類と基本用語の問題です(大分類:自動制御・メカトロニクス・重要度B)。一問一答5問 → 五肢択一3問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。

一問一答(○×)

重要度:B 難易度:★☆☆

問1:フィードバック制御は、制御量を目標値と比較し、その差(偏差)を小さくするように訂正動作を行う制御である。

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正解:○

検出した制御量を目標値と比較して、偏差をなくすように操作量を変えます。


重要度:B 難易度:★☆☆

問2:シーケンス制御は、制御量を常に目標値と比較し、偏差に応じて操作量を連続的に変える制御である。

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正解:×

シーケンス制御は、あらかじめ定めた順序(条件・時間)に従って制御の各段階を順に進める制御です。説明はフィードバック制御のものです。


重要度:B 難易度:★☆☆

問3:インタロックは、ある条件が満たされていないときに、機器が動作できないようにする仕組みである。

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正解:○

誤操作や危険な状態での動作を防ぐため、条件が満たされない限り動作しないようにします。


重要度:B 難易度:★☆☆

問4:制御対象が積分要素を含まない一次遅れ要素のとき、ステップ状の目標値に対して比例動作(P動作)だけで制御すると、比例ゲインを適切に選べば定常偏差(オフセット)を完全に0にできる。

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正解:×

積分要素を含まない制御対象では、比例動作だけでは定常偏差(オフセット)が残ります。比例ゲインを大きくすると小さくなりますが、0にはなりません(ゲインKなら1/(1+K))。除去には積分動作を加えます。


重要度:B 難易度:★☆☆

問5:微分動作(D動作)は、偏差の変化の速さに比例した操作量を出し、応答を速めたり振動を抑えたりする。

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正解:○

偏差の変化を先取りして修正するので、応答を速め、行き過ぎや振動を抑える働きがあります。

五肢択一

重要度:B 難易度:★☆☆

問6:PID制御の各動作に関する次の(ア)〜(ウ)の説明に当てはまる動作の組み合わせとして、正しいものはどれか。
(ア) 定常偏差(オフセット)を除去する。
(イ) 偏差の変化を先取りして修正する。
(ウ) 偏差の大きさに比例した操作量を出す。

  1. (ア) 積分動作 (イ) 微分動作 (ウ) 比例動作
  2. (ア) 微分動作 (イ) 積分動作 (ウ) 比例動作
  3. (ア) 比例動作 (イ) 微分動作 (ウ) 積分動作
  4. (ア) 積分動作 (イ) 比例動作 (ウ) 微分動作
  5. (ア) 比例動作 (イ) 積分動作 (ウ) 微分動作
【第6問:正解と解説】

正解:1

正解は1です。

1:正しい。

2:誤り。(ア)と(イ)が逆です。

3:誤り。(ア)と(ウ)が逆です。

4:誤り。(イ)と(ウ)が逆です。

5:誤り。(ア)積分、(イ)微分、(ウ)比例です。


重要度:B 難易度:★☆☆

問7:制御に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. フィードバック制御では、外乱の影響を制御量の変化として検出してから訂正動作を行う。
  2. フィードフォワード制御は、外乱を検出して、その影響が制御量に現れる前に修正する。
  3. インタロックは、誤操作や危険な状態での機器の動作を防ぐために用いられる。
  4. シーケンス制御は、エレベータや自動販売機、交通信号などに用いられている。
  5. 積分動作は、偏差の変化の速さに比例した操作量を出す。
【第7問:正解と解説】

正解:5

正解は5です。

1:正しい。

2:正しい。

3:正しい。

4:正しい。

5:誤り。積分動作は偏差を時間で積分した値に比例した操作量を出します。偏差の変化の速さに比例するのは微分動作です。


重要度:B 難易度:★★☆

問8:PID制御に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. 比例動作だけの制御では、比例ゲインを大きくするほど定常偏差は大きくなる。
  2. 積分動作は、偏差を時間で積分した値に比例した操作量を出し、定常偏差を除去する。
  3. 微分動作だけで制御すれば、定常偏差をなくすことができる。
  4. 微分動作は、偏差が一定の値のままのときにも、一定の操作量を出し続ける。
  5. PI制御は、比例動作と微分動作を組み合わせた制御である。
【第8問:正解と解説】

正解:2

正解は2です。

1:誤り。比例ゲインを大きくすると定常偏差は小さくなります(0にはなりません)。

2:正しい。

3:誤り。微分動作は偏差の変化にだけ反応するので、定常偏差は除去できません。

4:誤り。偏差が一定なら変化の速さは0なので、微分動作の操作量は0です。

5:誤り。PI制御は比例動作と積分動作の組み合わせです。

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