アクチュエータとPID制御とは？
アクチュエータとPID制御とは、センサが取り込んだ情報にもとづき、電気信号を力・回転・変位といった物理的な動きへ変換する装置がアクチュエータである。目標値との偏差に対し、比例・積分・微分の3要素を組み合わせて操作量を決めるのがPID制御で、組込み制御の基本として問われる。
基本情報技術者試験の過去問では3回出題されています（2017年度〜2026年度）。
あくちゅえーたとぴーあいでぃーせいぎょ
アクチュエータとPID制御の意味
センサが取り込んだ情報にもとづき、電気信号を力・回転・変位といった物理的な動きへ変換する装置がアクチュエータである。目標値との偏差に対し、比例・積分・微分の3要素を組み合わせて操作量を決めるのがPID制御で、組込み制御の基本として問われる。
アクチュエータとPID制御の具体例
温度制御では、目標との差に比例して加熱量を決めると定常的なずれが残るため、偏差の累積を見る積分項でこれを消し、変化の速さを見る微分項で行き過ぎを抑える。この3項の重みを調整することで応答の速さと安定性を両立させる。
アクチュエータとPID制御は試験でどう引っ掛けられる？
フィードバック制御は結果を測って修正する方式で、外乱を事前に測って先回りするフィードフォワード制御とは異なる。比例ゲインを上げれば応答は速くなるが、振動や発振を招くため単純に大きくすればよいわけではない。
アクチュエータとPID制御と関連する用語
アクチュエータとPID制御が出た過去問
アクチュエータの機能として、適切なものはどれか。
正解：コンピュータが出力した電気信号を力学的な運動に変える。
要点：アクチュエータは電気信号を動きに変える出力側。センサはその逆
アクチュエータは、コンピュータからの電気信号を回転や直線運動といった力学的な動きへ変換する出力側の装置である。モータやソレノイド、油圧シリンダなどが該当する。逆に物理量を電気信号に変える入力側の装置がセンサであり、この対の関係が組込みシステムの基本になる。
出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問22（IPA）アクチュエータの説明として、適切なものはどれか。
正解：エネルギー発生源からのパワーを、制御信号に基づき、回転、並進などの動きに変換する。
要点：アクチュエータは制御信号を実際の動きに変える出力装置
アクチュエータは、制御信号を受けて電気や油圧などのエネルギーを回転や直線運動といった実際の動きに変換する装置である。モータやシリンダが代表例で、外界の状態を電気信号に変える入力側のセンサと対をなす、出力側の要素である。
出典：平成30年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問21（IPA）AIの事例として，適切でないものはどれか。
正解：制御量を目標値側へフィードバックすることによって両者を比較し，その差によって両者を一致させるような修正動作を行うPID制御のモーターコントローラー
要点：AIは学習や推論を伴う。固定式のPID制御は該当しない
AIは、データから規則性を学習して判断や推論を行う点に特徴がある。PID制御は目標値との偏差をあらかじめ決めた計算式で処理して修正動作を行う古典的な制御方式であり、学習も推論も伴わないためAIの事例とは言えない。他の3つは学習や推論に基づく判断を行っている。
出典：令和8年度 （公開問題） 基本情報技術者試験 kamokuA 問18（IPA）
最終更新：2026-08-25／解説は資格暗記が独自に作成しています。 過去問の出典は各問題に記載のとおりです。