3.2　Pの値を変更した場合の比較

図3に条件2、条件3、条件4による200℃までの温度の推移をまとめました。

P [%] I [s] D [s] 条件2 3.4 228 57 条件3 1 228 57 条件4 10 228 57 図3　Pの値を変更した場合の比較

Pの値を小さくした条件3では、+9 ℃オーバーシュートし、温度が収束するまで約700秒かかりました。条件2と比べ、オーバーシュートが大きくなったものの、温度が安定するまでの時間は短くなりました。 　Pの値を大きくした条件4では、+6 ℃オーバーシュートし、温度が収束するまで約1500秒かかりました。条件2と比べ、若干オーバーシュートが大きくなり、温度が安定するまでの時間が長くなってしまいました。

　　3.3　Iの値を変更した場合の比較

図4に条件2、条件5、条件6による200℃までの温度の推移をまとめました。

P [%] I [s] D [s] 条件2 3.4 228 57 条件5 3.4 50 57 条件6 3.4 450 57 図4　Iの値を変更した場合の比較

Iの値を小さくした条件5では、+9 ℃オーバーシュートし、温度は収束しませんでした。条件2と比べるまでもなく、温度が収束しないので温度制御には適しません。 　Iの値を大きくした条件6では、+5 ℃オーバーシュートし、温度が収束するまで約1500秒かかりました。条件2と比べ、オーバーシュートの大きさは変わりませんでしたが、温度が安定するまでの時間が長くなってしまいました。

　　3.4　Dの値を変更した場合の比較

図5に条件2、条件7、条件8による200℃までの温度の推移をまとめました。

P [%] I [s] D [s] 条件2 3.4 228 57 条件7 3.4 228 30 条件8 3.4 228 120 図5　Dの値を変更した場合の比較

Dの値を小さくした条件7では、+12 ℃オーバーシュートし、温度が収束するまで約1600秒かかりました。条件2と比べ、オーバーシュートが大きくなり、温度が安定するまでの時間が長くなってしまいました。 　Dの値を大きくした条件8では、オーバーシュートはせず、温度が収束するまで約1000秒かかりました。条件2と比べ、オーバーシュートは小さくなり、温度が安定するまでの時間が若干長くなりました。

　　3.5　実験結果まとめ

3.1－3.4の実験結果より、オートチューニングで求めたパラメーターを用いたPID制御より、短い時間で温度を収束させるにはPを小さくし、オーバーシュートを小さくするにはDを大きくすればよい方向性にあることが分かりました。これらの条件を合わせることで、短い時間で安定した温度制御が実現できるのではないかと考え、条件9としてPを小さくし、Dを大きくした場合で実験を行いました。 　図6に条件2、条件3、条件8、条件9による200℃までの温度の推移をまとめました。

P [%] I [s] D [s] 条件2 3.4 228 57 条件3 1 228 57 条件8 3.4 228 120 条件9 1 228 120 図6　Pの値を小さくし、Dの値を大きく変更した場合の比較

Pの値を小さくし、Dの値を大きく変更した条件9ではオーバーシュートはせず、温度が収束するまで約850秒かかりました。条件2と比べ、オーバーシュートは小さくなり、温度が安定するまでの時間も若干短くなりました。 　以上の結果より、人の手による修正によりオートチューニングにより求めたパラメーターを用いたPID制御よりも、より短い時間で安定した温度制御を実現することができました。

　4. まとめ