モータ制御・メカトロシステムに関する要素技術と基礎知識

より良い機械システムを創造・設計するには、基礎知識に加え、センスと経験が必要である。しかし、モータ・センサを中心に構成されるメカトロシステムは、機械・電気・情報分野と広範囲に渡って幅広い知識が求められるため、独学によって知識を身につけるとなると多くの時間と費用がかかる。 　そこで、製品設計にたずさわっている新人や若手技術者を対象に、モータ制御、ならびに、メカトロシステムに関する基礎技術セミナーを開催する。駆動系で必須なメカニズム、アクチュエータ、センサ、エレクトロニクス、制御技術の5つのコア要素技術と捉え方・各選定のポイントと技術動向についてわかりやすく解説する。

1. メカトロニクスとモータの位置づけ
   〜本を正しくおさえよう〜
   1. メカ・エレキ・ソフトの要素技術と統合技術
   2. 駆動システム・サーボ機構の基本構成
   3. モータ制御の目的〜トルク制御・速度制御・位置制御〜
   4. インナーループとアウターループ
   5. オープンループ制御とクローズドループ制御
2. モータで駆動する「メカニズム」
   1. 機械効率と伝達特性
   2. 機械要素選定
      • カム
      • リンク
      • 歯車
      • ベルトプーリなど
   3. 機械運動と加速度特性 (台形制御)
   4. 機械的な自由度とモータの数
   5. 慣性モーメントの重要性 (実際の動画にて解説)
3. モータの種類と選定ポイント
   1. さなざまなアクチュエータ、モータの種類と分類
   2. ACモータ、DCモータの特徴と特性グラフの見方
   3. サーボモータ、ステッピングモータの特性
   4. 各種モータのメリット・デメリット
      • 発振現象
      • 脱調現象
   5. モータの選び方と留意点
4. モータの位置・速度を検出する「センサ技術」
   1. モータ制御で使うセンサの種類と用途
   2. センサ選定のキーポイント
   3. 位置センサ、速度センサ、トルクセンサ、スイッチとしてのセンサ
   4. データシートのポイント
   5. キャリブレーション技術
5. モータを動かすための「エレクトロニクス技術」
   1. 駆動回路 (ドライバ・アンプ)
   2. 制御回路 (パルス発信)
   3. アナログ回路とディジタル回路
   4. PWM回路とインターフェイス (I/Oボード)
   5. A/D変換とD/A変換
6. モータをコントロールする「制御技術」
   1. シーケンス制御とPLC
   2. フィードバック制御とPID制御
   3. 各種コントローラの種類と概要
   4. モーションコントローラと産業通信規格
   5. ネットワークと産業通信規格
• 質疑応答