機械技術者のためのEV・機械制御システムの電気制御入門

最近の家電製品、産業用工作機器、電気自動車など、多くの製品は高機能、高性能、高効率を実現し、利便性を高めることが求められています。このために、さまざまなセンサが使用され、電気・電子回路、アナログ回路、ディジタル回路やマイクロコンピュータ等による電子制御システムが使用され、安定な制御が求められます。また、利便性や操作性を向上するためにモータなどのアクチュエータが利用され、バッテリー駆動時の稼働時間を延ばし、ノイズを放散せず、ノイズの影響を受けにくい電子回路が求められています。これからの製品には、機械、電気・電子、制御など多分野の技術の利用が求められ、リスキリングやリカレント教育の必要性が叫ばれています。 　本セミナーでは、電気回路で使用される部品と特性、電気回路学の基礎、半導体の種類や使い方、センサ信号などの増幅回路、PID制御などの実用的な制御方式、機構部を駆動するモータの種類や特徴、電圧を変換するコンバータやアクチュエータを駆動するインバータの基本構成、ノイズ対策など、電気制御を行いたい機械系技術者に向けた電気自動車や機械制御を行うための電気回路や制御の基本的な考え方を解説します。

1. アナログ回路を構成する基本部品と回路の特性
   1. 機械要素と電気要素
   2. 抵抗、キャパシタ (コンデンサ) 、インダクタンス
   3. オームの法則
   4. インピーダンスと位相
   5. 直列共振と並列共振
   6. 実用回路における抵抗、キャパシタの特性
2. 電子回路を構成する半導体デバイスの特性
   1. ダイオード、トランジスタ
   2. JFETとMOSFET
   3. オペアンプ、コンパレータ
   4. トランジスタの動作領域
3. 信号の増幅回路
   1. 直流信号および交流信号の増幅
   2. オペアンプを用いた増幅回路
   3. ノイズの少ない微小信号の増幅回路の構成
4. 制御の基礎
   1. 制御とは
   2. フィードバック制御とフィードフォワード制御
   3. 伝達関数とは
   4. 比例要素、微分・積分要素
   5. 1次要素、2次要素
   6. ボード線図とナイキスト線図
   7. PID制御、PI-D制御、I-PD制御
5. 増幅回路とノイズ対策
   1. 微弱なセンサ信号の増幅
   2. 増幅器とノイズ
   3. プリント基板上でのノイズ伝達
   4. クロストークノイズ対策
6. モータの種類と駆動法
   1. モータの種類と特徴
   2. ブラシ付DCモータと永久磁石同期モータ
   3. SPMSMとIPMSMの違い
   4. 結線方式と効率
7. モータ駆動のためのコンバータとインバータ
   1. 絶縁型と非絶縁型DC-DCコンバータ
   2. 単方向コンバータと双方向コンバータ
   3. 降圧型と昇圧型DC-DCコンバータ
   4. インバータ回路
   5. ノイズ対策とキャパシタ
   6. デッドタイムとその影響