計測と制御 コンピュータによる 農業生産のシステム化 「農業情報処理」学習用教材 計測・制御とは何か 計測(測定) あるものの状態や変化を長さや 温度などの数値で表す作業 制御(調節) ある状態を維持するための作業 制御の種類 シーケンス制御 フィードバック制御 フィードフォワード制御 ON/OFF制御 PID制御 人間の歩行は計測・制御の繰り返し 目・三半規管 足や体 計測(測定) 制御(調節) 脳 判断 シーケンス制御 あらかじめ定められ た順序に従う制御 エレベータ 家庭用電化機器 交通信号 フィードバック制御 状態を計測しながら, 訂正のための動作を加 えて,目的の状態に近 づけていく制御 温室の暖房や換気など フィードバック制御 目標値 偏差 制御信号 操作量 観測値 制御対象の状況の変化が前 もって予測できる場合に,あら かじめ訂正動作を行う制御 ON/OFF制御 電気こたつのスイッチ ONとOFF PID制御 プロポーショナル Proportional 比例 室温と目標値のずれに比例した制御 インテグラル Integral 積分 ある時間に積み重なった 制御のズレを調節する制御 ディファレンシャル Differential 微分 急激な変化に対応する制御 化学工場 植物工場 精密機械工場 コンピュータ制御のしくみ 1 制御用コンピュータ 2 センサ 3 インタフェース Interface 4 出力機器 検知機類 中継機器 コンピュータ計測・制御の流れ 計測の流れ 計 制測 御 対 象 制 御 物理量 センサ 電気量 インタフェース (目・耳・鼻・皮膚) 物理量 出力機器 ディジタル量 (人間の神経) 電気量 インタフェース (人間の神経) (手・足) 制御の流れ ディジタル量 コ ン ピ ュ | タ 1 制御用コンピュータ マイクロコンピュータ パーソナルコンピュータ 汎用コンピュータ 2 センサ ① 温度センサ ・熱電対 ・測温抵抗体 ・サーミスタ ・ IC温度センサ ②光センサ ③湿度センサ ④機械量検出センサ ⑤磁気センサ ⑥その他 ガスセンサ 3 インタフェース Interface インプット I/Oポート Input CPUと外部装置を結ぶ アウトプット Output A/Dコンバータ アナログ Analogue アナログ信号 ディジタル信号 デジタル Digital 4 出力機器 発光ダイオード LED リレー(継電器) モータ ライト エミティング ダイオード Light Emitting Diode 作業の自動化 1 農業用機械 乗用トラクタ 乾燥機 自脱コンバイン 収穫ロボット 無人田植機 作業の自動化 2 品質の判定 近赤外線 果物の糖度,米の食味 音 波 スイカの熟度,肉用牛の脂肪層 画 像 果皮色,傷,形状の判定
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