ミニテスト 建築物環境衛生管理技術者

自動制御と流体力学 ミニテスト【第1回】

自動制御と流体力学」の内容から出題するミニテスト第1回(全5問)です。PID制御の基礎、二位置制御、静圧と動圧、DDC・BEMSをチェックしましょう。

自動制御と流体力学 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

PID制御の各要素に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)P(比例)制御は偏差の変化速度に基づいて操作量を決定する
(2)I(積分)制御は偏差の時間積分に基づいてオフセットを解消する
(3)D(微分)制御は過去の偏差の蓄積を利用する制御である
(4)P制御だけでオフセットのない精密な制御が可能である
(5)D制御はI制御と同じ機能を持つ

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正解:(2)I(積分)制御は偏差の時間積分に基づいてオフセットを解消する
I(積分)制御は偏差の時間積分に基づいて操作量を決定し、P制御で残るオフセット(定常偏差)を解消します。P制御は偏差に比例して操作量を変えますが、オフセットが残ります。D(微分)制御は偏差の変化速度に基づいて操作し、応答を速くします。PID制御はこの3つを組み合わせた最も高精度な制御方式です。

第2問

二位置制御(オンオフ制御)に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)二位置制御は最も精度が高い制御方式である
(2)二位置制御では設定値付近でハンチングが起きやすい
(3)二位置制御はPID制御と同じ精度を持つ
(4)二位置制御ではオフセットが生じない
(5)二位置制御は応答が最も遅い制御方式である

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正解:(2)二位置制御では設定値付近でハンチングが起きやすい
二位置制御はON/OFFの2段階で制御する最もシンプルな方式です。設定値付近でON/OFFの切り替えが頻繁に起こる「ハンチング」が発生しやすいのが欠点です。サーモスタットによるヒーターのON/OFFが代表的な例です。精度はPID制御より低く、より精密な制御が必要な場合はPID制御を採用します。

第3問

静圧と動圧に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)静圧は流れの方向にのみ作用する圧力である
(2)動圧は流速の2乗に比例する
(3)全圧は静圧から動圧を引いた値である
(4)ダクトの断面が広くなると動圧は増加する
(5)流速が0のとき動圧は最大になる

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正解:(2)動圧は流速の2乗に比例する
動圧は流体の運動エネルギーに相当する圧力で、½ × ρ × v² の式で表されます。つまり流速の2乗に比例します。静圧は流れの方向に関係なくあらゆる方向に作用する圧力です。全圧 = 静圧 + 動圧です。ダクトの断面が広くなると流速が下がるため動圧は減少し、流速が0のとき動圧は0になります。

第4問

DDCとBEMSに関する記述として、正しいものはどれか。

(1)DDCはアナログ信号による旧式の制御方式である
(2)BEMSは空調のみを管理するシステムである
(3)DDCはプログラムの変更で制御内容を柔軟に変えられる
(4)BEMSは照明の管理はできない
(5)DDCはプログラム変更ができないのが欠点である

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正解:(3)DDCはプログラムの変更で制御内容を柔軟に変えられる
DDC(ダイレクトデジタルコントロール)はコンピュータで直接制御する方式で、現在の主流です。プログラムの変更で制御内容を柔軟に変えられるのが大きなメリットです。BEMS(ビルエネルギーマネジメントシステム)は空調だけでなく照明・電力なども一元監視・制御して省エネを推進するシステムです。

第5問

ピトー管に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)ピトー管は静圧のみを測定する器具である
(2)ピトー管は全圧と静圧を同時に測定し、差から動圧(風速)を求める
(3)ピトー管は温度を測定する器具である
(4)ピトー管は流量を直接表示する器具である
(5)ピトー管は動圧のみを測定する器具である

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正解:(2)ピトー管は全圧と静圧を同時に測定し、差から動圧(風速)を求める
ピトー管全圧と静圧を同時に測定できる計測器です。全圧から静圧を引いた差が動圧であり、動圧から風速を算出します。動圧 = ½ × ρ × v² の式からv(風速)を求めることができます。ダクト内の風速測定に使用される重要な計測器です。

解説記事で知識を復習しましょう。

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