基本情報技術者 2017年 秋期 午前（科目A） 問03

フィードバック制御の説明【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論: フィードバック制御は出力と目標値を常時比較し、誤差に応じて制御作用を調整して目標に一致させる方式です。
• 根拠: 出力をセンサで計測→目標値と比較して誤差を算出→誤差に基づき制御器が操作量を決定する閉ループ構造に基づきます。
• 差がつくポイント: 解答時は「比較」「目標値」「出力」の語が含まれるかを確認し、順序制御や予測（先行）制御と混同しないようにします。

正解の理由

よくある誤解

• 「外乱の影響が出力に現れる前に制御を行う（イ）」はフィードフォワード（先行）制御の説明で、フィードバックとは異なる点を見落としやすい。
• 「出力を使用せず制御を行う（エ）」は開ループ制御の説明で、センサ計測や比較というキーワードがないため誤答になりやすい。
• 「あらかじめ定められた順序で制御を行う（ア）」はシーケンス制御の概念で、動的な誤差修正が行われない点を誤認しやすい。

解法ステップ

1. 問題文のキーワード（比較、目標値、出力、誤差）を探す。
2. 各選択肢が「出力を参照するか」「参照しないか」で分類する。
3. フィードバックは「出力を参照して目標と比較する」方式であるため、その条件を満たす選択肢を選ぶ。
4. 他の選択肢が示す「先行制御」「開ループ」「シーケンス制御」を排除する。

選択肢別の誤答解説

• ア: あらかじめ定められた順序で制御を行う。
  • 説明: シーケンス（順序）制御の説明であり、出力との比較や誤差訂正を伴わないためフィードバックではない。
• イ: 外乱の影響が出力に現れる前に制御を行う。
  • 説明: これはフィードフォワード（先行）制御の特徴で、外乱を予測して事前に操作する方式。出力との比較を行わない点でフィードバックとは異なる。
• ウ: 出力結果と目標値とを比較して、一致するように制御を行う。
  • 説明: 出力を測定して目標と比較し、誤差に基づいて制御量を調整する閉ループの定義に一致するため正解。
• エ: 出力結果を使用せず制御を行う。
  • 説明: 典型的な開ループ制御で、外乱やモデル誤差に対する自己補正機能がないためフィードバックではない。

補足コラム

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