ボイラーの自動制御に関する次の文中の□内に入れるAからCの語句の組合せとして、正しいものは(1)〜(5)のうちどれか。
「ボイラーの水位制御においては、Aが増加して水面が下がる前に、Aの増加を検出して給水量を増加させる操作を行う。このように、Bと制御量の偏差によらず外乱などの情報に基づいて操作量を決定する制御をC制御という。」
正答1
解説
正解は1です。
ボイラーの水位制御に用いられるフィードフォワード制御の考え方を問う問題です。
蒸気の使用量が増えると、少し遅れて水位が下がります。
水位が下がる前に原因(外乱)を検出して先回りするのがフィードフォワード制御です。
【選択肢別解説】
1:○ 正しい組合せです。
水位を下げる原因となる外乱は蒸気流量の増加なので、Aは「蒸気流量」です。
偏差は目標値と制御量の差なので、Bは「目標値」です。
偏差によらず外乱の情報から操作量を決める制御は、Cの「フィードフォワード」制御です。
2:× Aを燃焼空気量、Cをフィードバックとしている点が誤りです。
燃焼空気量は水位を下げる外乱ではありません。
フィードバック制御は、目標値と制御量の偏差に基づいて訂正動作を行う制御です。
3:× Bを操作量、Cをシーケンスとしている点が誤りです。
偏差は目標値と制御量の差であり、操作量との差ではありません。
シーケンス制御は、あらかじめ定めた順序に従って各段階を進める制御です。
4:× AとBが誤りです。
水位を下げる外乱は蒸気流量であり、偏差の相手は燃料量ではなく目標値です。
5:× A、B、Cのすべてが誤りです。
燃料量は水位の外乱ではなく、偏差の相手は操作量ではありません。
また、外乱に基づく制御はシーケンス制御ではありません。
【ポイント】
実際の水位制御では、蒸気流量を見るフィードフォワードと水位を見るフィードバックを組み合わせます。
水位・蒸気流量・給水流量を検出する方式は3要素式と呼ばれます。