今回は平成21年度 機械科目 A問題13を解説します。制御対象の制御量を検出し目標値との差を零にするよう働くフィードバック制御系の定義に関する空所補充問題です。問題文自体に図はありませんが、解答ページには標準的なフィードバック制御構成のブロック線図が示されています。
常に着目・検出するのは制御量、比較対象は目標値、この仕組みの名称はフィードバック、そして制御対象を含むループの形は閉ループである、という基本定義を順番に当てはめます。
平成21年度 機械科目 A問題13：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 機械科目 【自動制御】 平成21年度 A問題13
自動制御系には，フィードフォワード制御系とフィードバック制御系がある。
常に制御対象の（ア）に着目し，これを時々刻々検出し，（イ）との差を生じればその差を零にするような操作を制御対象に加える制御が（ウ）制御系である。外乱によって（ア）に変動が生じれば，これを検出し修正動作を行うことが可能である。この制御システムは（エ）を構成するが，一般には時間的な遅れを含む制御対象を（エ）内に含むため，安定性の面で問題を生じることもある。しかしながら，はん用性の面で優れているため，定値制御や追値制御を実現する場合，基本になる制御である。
上記の記述中の空白箇所(ア)，(イ)，(ウ)及び(エ)に当てはまる語句として，正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
（ア） （イ） （ウ） （エ） (1) 操作量 入力信号 フィードフォワード 閉ループ (2) 制御量 目標値 フィードフォワード 開ループ (3) 操作量 目標値 フィードバック 開ループ (4) 制御量 目標値 フィードバック 閉ループ (5) 操作量 入力信号 フィードバック 閉ループ
出題のポイント：制御量を戻す閉ループを読む
フィードバック制御では、制御対象の結果である制御量を検出し、目標値と比較して偏差を零へ近づけます。制御対象を含む戻り経路があるため、閉ループを構成します。
ポイント解説：外乱後の修正動作とフィードフォワードとの違い
フィードバック制御とは、制御の結果（制御量）を測定し、これを目標値と比較して、その差を零にするように修正動作を加える制御方式です。一般に閉ループで構成されます。
これに対しフィードフォワード制御は、外乱などを事前に検出して先回りで補正する方式で、制御量を検出・比較する閉ループ構造を持ちません（開ループ）。
問題の解説：制御量・目標値・フィードバック・閉ループの（4）
STEP1 （ア）常に着目・検出する対象を特定する
常に着目し時々刻々検出するのは、制御の結果である制御量（ア）です。
STEP2 （イ）比較対象を特定する
制御量と比較するのは目標値（イ）です。差が生じればそれを零にするよう操作します。
STEP3 （ウ）この制御方式の名称を特定する
制御量を検出し目標値との差を修正する制御方式はフィードバック（ウ）制御系です。
STEP4 （エ）システムの構成形態を特定する
この仕組みは制御対象を含むループを形成しており、閉ループ（エ）を構成します。
以上より（ア）制御量（イ）目標値（ウ）フィードバック（エ）閉ループの組合せである(4)が正解です。
答え：(4)
💡 覚え方
フィードバック制御系：常に制御量を検出→目標値と比較→差を零にするよう操作→閉ループを構成。フィードフォワード制御系は開ループで外乱を先回り補正する。
⚠️ よくある間違い
（ア）を操作量、（イ）を入力信号と取り違えない。フィードバック制御系が「開ループ」であるという誤答に注意（正しくは閉ループ）。
まとめ
| (ア) | 制御量 |
| (イ) | 目標値 |
| (ウ) | フィードバック |
| (エ) | 閉ループ |
| 答え | (4) |
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