インバーター、モータのPID制御について

質問

インバータ、モータのPID制御につきまして、おしえてください。
初心者のため、的外れや、間違いあるかもしれませんが、その場合はご指摘頂ければ幸いです。

１）ステッピングモータを用いたバルブと流量センサで、流量のPID制御を行いたいと考えて
います。流量センサの信号をマイコンにフィードバックさせ、目標値（目標流量）と流量センサ
の測定値が同じとなるように、制御する予定です。。。予定というかPID制御したいと思っています。
この場合、ステッピングモータの操作量は何になるのでしょうか？速度でしょうか？
PID制御は目標値と測定値から偏差を求めて操作量を変化させ動かすことは知っていますが、
この場合は、偏差が大きいときは、速度を速く、小さいときは速度を遅くして制御するという
認識で宜しいのでしょうか？

２）上記は流量センサをフィードバックしますが、DCモータ等では、ポテンショメータ等で位置
をフィードバックし目標開度とポテンショメータ測定開度が同じとなるように、制御する手法も
あると思います。
この場合、PID制御の操作量は何になるのでしょうか。またこの操作量は変化するのでしょうか？
目標開度とポテンショメータ位置が同じになるようにモータを回すだけだと思うので、操作量
の変化というもの自体がないと思うのですが（モータを回すか回さないかのみ？？）、、、、
特にステッピングモータでポテンショをフィードバック制御した場合は、指定開度でピッタシ止まる
ので、操作量変化はないように思います。PID制御は偏差に応じて操作量が変化するものと思い
ますが、上記のような制御は（特にステッピングモータを用いて測定値をフィードバックし制御する
方法）PID制御とは言わないのでしょうか？

またインターネットで、位置型PID、速度型PIDがあることを知りましたが、どういったものか教えて
頂けないでしょうか？

３）インバータにもPID制御があると思います。その場合は回転数を制御しているものと思います。
例えばですが、流量センサをフィードバックし、目標流量と同じとなるようにポンプ周波数をPID
制御するとします。

その場合の目標流量＝測定流量となるまでの周波数変化はどのようになるのでしょうか？
動き始めは、目標流量＞測定流量（フィードバック値）が大きく、（例えば）１００Hzとしたら、
目標流量と測定流量が近くなるにつれて、周波数はさがっていくという認識で宜しいでしょうか？
（７５Hz・・・５０Hzといった感じに）
そして、同じとなった周波数で回転数変化停止ということで宜しいでしょうか？

今一、ピンときていないのですが、目標流量と測定流量が近くなったとしても、まだ目標流量＞測定流量が成り立っている場合に、周波数をさげてしまうと、逆に目標値と測定流量の差は大きく
なるものではないかとイメージ的に考えてしまうのですが。。。。動きはじめ１００HZで動かしている
にも関わらず目標流量に到達していないところを周波数をさげてもよいのでしょうか？

的外れなことが多々あると思いますが、よろしくお願いいたします。

回答No.6

lumiheart

>（１）（開度時間を設定できる弁があるとして、全閉→全開を１０秒と設定したときと、全閉→全開を２０秒
> 　に設定した時のことです。）

一次遅れ要素と時定数
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9702/index.html
温度、流量、圧力、レベル測定とPID制御（1）と(2)
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9809/index.html
以上全部を読破した上で

PID調節計の採用条件
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9904/index.html
ここに「無駄時間」と言うのがあります
開閉動作時間を変えると言う事は無駄時間を変えると言う事
ＰＩＤパラメータの設定条件には無駄時間があります

ジーグラー・ニコルスのステップ応答法
http://www.geocities.jp/mmkan2004/page479.html
ＰＩＤ定数をマニュアル設定する場合の計算

http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37131.htm
因みにこのサイトからＰＩＤシミュレータをダウンロードできます

エムセスツデー　1997年7月号～1998年10月号
http://www.m-system.co.jp/mstoday1/index.html
自動制御入門　 第4回
PID定数の調整（その1）～（その１９）

全巻読破スルベシ！

>(2)立ち上がりから目標値へいくまでの制御量（流量）の傾きは変わるのでしょうか？
変わると言えば変わるし変わらないと言えば変わらない
それだけのこと

大径１０００ｍｍ配管の大型バルブと１０ｍｍ配管の小型バルブで動作時間は違って当たり前
流量レンジに見合った適切なバルブを選定する事が大事なのであって
適切でないバルブでのＰＩＤ定数を選定するのはナンセンスである

補足

たくさんの資料ありがとうございます。

まだすべては読んだわけではありませんが、イメージはつかめました。

簡単にいうと、無駄時間／プロセス応答性でPIDが良好となるかがきまるのですね。
・・昨日、私があげたインバータ等は、プロセス量（制御量）の変化について、私のイメージ
と一致して理解できました。

１０秒で開閉する弁は、上記式に当てはめると、開閉時間が無駄時間と教えて頂きましたが、
私的には、開閉時間１０秒は、プロセス量応答性（時定数）のようにもかんじるのですが、、、
間違いでしょうか？（開閉中もプロセス量は変化していますので、、）

１０秒を無駄時間に当てはめると１０／○○となりますが、このプロセスの○○がどうしてもイメージ
がつきません。仮に動作中の各開度毎に、そのプロセス量が常に追いついているとしたら、
１０／１０となるのでしょうか？０．５～１程度が良好とありますので、OK？？

読み切らずに質問ばかりして、申し訳ありません。

回答No.5

lumiheart

＞（１）　めんどくさいので割愛
＞（２）偏差がなくなる部分あたりで操作量が固定（若干のハンチングはあり）
その通りです

＞（３）上記（２）で最初２０ｍAから、徐々に１２ｍAになるとすれば、最初から１２ｍAを
これは所謂フィードフォワード制御になります
http://www.rkcinst.co.jp/techno/14/techno_14.htm
　４．フィードフォワード制御（ＦＦ制御）

ただ最終的に１２ｍＡになると言うことが、あらかじめ分かってる場合は無い
経験的に１２ｍＡ付近に落ち着くであろうと言う予測は可能ではあるが
えてして１２ｍＡ付近に落ち着かない場合が往々にしてある
そのような場合にフィードフォワードは返って邪魔になる
フィードフォワードが有効に機能する条件は多くはない

＞（４）同じ弁で、全開‐全閉速度が違う場合、
そんなアホなバルブは存在しないので考慮する必要が無いのだが
バルブが故障していた場合、速度差が出る場合はあります

全開←全閉　１０秒
全開→全閉　１１秒
たったこれだけの誤差は問題とはなりません

全開←全閉　１０秒
全開→全閉　２０秒
ここまでくると誤差は問題とはなるかも知れないがならないかもしれない
実際のプラントでは概ね問題とはならないであろう
シビアに応答速度が問題になる例は少ない
多少ハンチングが大きくなるかもしれないが
せいぜいその程度

全開←全閉　１０秒
全開→全閉　１０００秒
とかになったら制御どころではない、非常停止させなければならない

＞当然PIDのパラメータを変更する必要があるという認識で宜しいでしょうか？
それが可能な調節計は恐らく市販されていない
複数のＰＩＤ定数を切替可能な調節計は存在するが
出力が増加方向と減少方向とでの条件変更が可能な調節計は無い
もしあったとしても超高価な高機能品
普及品
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/165/index_t.html
高機能品
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/1772/index_t.html

ＰＩＤの解説
http://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/index.html
http://www.rkcinst.co.jp/techno/index.html
http://www.m-system.co.jp/rensai/rensai_top.htm

補足

いつも詳細なご説明、大変ありがとうございます。
少し、前の質問で私の文面が悪かった部分がありました。あと最後にどうしても（２）、（３）
の認識があっているか、教えて頂けないでしょうか？
（２）、（３）の質問ですが、説明が下手で分かりにくいようでしたら、教えてください。

（１）
前の質問（４）で、全閉‐全開時間の違いというのは、全く同じ弁で、スピードだけ変えて、
制御量を同じ特性とするには、P、I、Dのパラメータは変わりますか？という質問でした。
（開度時間を設定できる弁があるとして、全閉→全開を１０秒と設定したときと、全閉→全開を２０秒
　に設定した時のことです。）
当然、制御のハンチング量が変わってくることは想定できるので、同じ特性とするには、
パラメータが変わるという認識で宜しいでしょうか？

（２）
全閉→全開が１０秒、全閉４ｍA,全開２０ｍA制御の弁があるとしまして、目標値が入り全閉状態から、
開き始めると思います。

その際ですが、PID制御した場合でもON-OFF制御（４ｍAと２０ｍAだけ仮に使う）の場合でも
、立ち上がりから目標値へいくまでの制御量（流量）の傾きは変わるのでしょうか？
PID制御の場合は、比例帯に入ると徐々に２０ｍAから１９、１８、と減っていき、またON-OFF制御の
場合は、ずっと２０ｍAで、制御量が目標値以上となるとOFF（４ｍA）になるとおもいますが、
モータ動作としては、どっちも開側へ同スピードで動いているので
（仮に２０ｍAの場合でも１２ｍAの場合でも、全閉―全開が１０秒の弁であれば、操作信号に対する
開度に、実際の開度は追いついていない）、
目標値にまで、制御量（流量）が立ち上がる間は、どちらも一緒の制御量傾きとなるという認識で宜しい
でしょうか？

（３）
上記（２）で、立ち上がり時の傾きは同じではないか？と質問させていただいていますが、一般的に
例にあげられているインバータ等の制御では、ON－OFF制御と、PID制御では、やはり制御量（流量）の
立ち上がり傾きが違っており、ON－OFF制御の方が立ち上がり傾きが大きく（目標流量までの到達が早い）、PID制御を用いているのは、目標値付近で変化が小さくなっている資料（WEB等）をよく見ます。

これは、インバータのPID制御の場合、操作量（周波数指示）が入るとすぐ（速く）、その周波数に到達し、その後制御量（流量）が遅れて（追従して）増加してくるため、PID制御を使っている場合は、制御量が
目標値付近で小さくなってくるという認識で宜しいでしょうか？
弁は位置比例制御？インバータは別？

（逆に上記（２）のような弁の場合、操作信号が入ってから、その操作指示開度へ到達するまでに、時間
　があると（遅い）、制御量（流量）が、動作中の開度に対する流量に追いついてしまっているから、
　傾きが同じになるという認識で宜しいでしょうか？）

回答No.4

lumiheart

>(1)　流量に対するPID制御では、どちらでも支障はないということで宜しいでしょうか？
その通りですが
ただ流体種類や流量レンジ、圧力等によって
アクチュエータ種類を色々と使い分けるのです
蒸気やガス等の気体系と水や油の液体系で違ってきます
もちろんコストも

>(2)　偏差が大きい場合は、８０％開度、ちいさくなってくれば７０％開度といったふうに。。
必ずしもそうではありません
ANo.1に既に回答してますが

目標流量は変わらなくとも圧力変動等で流量が変化します

＞例えば５０Ｌ／ｍｉｎの流量設定で５０Ｈｚだったとします
＞でも流量は５０Ｌ／ｍｉｎちょうどにはならず５１Ｌ／ｍｉｎとかになります
＞そうすると５０Ｌ／ｍｉｎにしようとして４９Ｈｚに落とします
＞その結果４９Ｌ／ｍｉｎになったらまた５１Ｈｚに上げます
＞所謂ハンチングです

ここでは周波数でしたがこれを４９Ｈｚが４９％開度と読み替えてください

>(3)　開度を変化させなくてよいということでしょうか？
意味不明の質問文ですが
ただ質問文を以下のように校正すればそれなりに意味は通じる

「マスター調節計の操作量単位を開度ではなく流量にすることは出来ますか？」
回答：できます
但し、アクチュエータをバルブではなくて流量調節弁にする必要があります
http://www.azbil.com/jp/product/ba/bas/ic_ryuryovalve.html
http://www.juntsu.co.jp/qa/qa0508.html
流量調節弁の指令入力は開度ではなくて流量です
でも流量調節弁の中身はバルブと圧力調整弁を組み合わせたようなものです

お礼

すみません、一点追加させてください。

（４）
同じ弁で、全開‐全閉速度が違う場合、同じ特性とするには、当然PIDの
パラメータを変更する必要があるという認識で宜しいでしょうか？

補足

いつも回答ありがとうございます。
大変、勉強になり助かっております。いつも質問ばかりで大変申し訳ありません。

（１）
前回質問（２）ですが、開度が操作量になる場合、開度操作量は変化することが
理解できました。
操作量が開度の場合も、以下webの【比例制御】のグラフにありますように、偏差
が小さくなるにつれて、操作量も小さくなるという認識であっていますでしょうか？
しつこくで申し訳ありません。

http://www.picfun.com/motor05.html

（２）
例えば、４－２０mAで０～１００％開度で動く弁があるとし、現在は全閉とします。
目標流量が決まり、最初は、目標流量と測定流量の差が大きいため、２０ｍAの操作量
で動作し、目標流量と測定流量の差が小さくなる（比例帯範囲内）と、１９、１８、、１２ｍA
と小さくなり、偏差がなくなる部分あたりで操作量が固定（若干のハンチングはあり）
になるという認識で宜しいでしょうか？（１）の質問と同じかもしれませんが。。。

（３）
上記（２）で最初２０ｍAから、徐々に１２ｍAになるとすれば、最初から１２ｍAを
操作量としても問題ないような気がするのですが。。。
これは、目標流量に対する開度がどこか分からないから、偏差の大きさから操作量を
あわせているという認識で宜しいでしょうか？

いろいろと大変、申し訳ありませんが、宜しければお願いいたします。

回答No.3

lumiheart

>上記は、開度は目標値でなく操作量となるという認識でいいのでしょうか？
操作量であり目標値でもある　＜禅問答でもある

先に挙げたカスケード制御のＵＲＬのループ図は見ましたか
マスター調節計の出力＝操作量
スレーブ調節計の入力＝目標値

マスター調節計の出力＝本件の調節計の出力
スレーブ調節計の入力＝本件のステッピングモータコントローラ（ドライバではない）

但し、↓のパル列入力のステッピングドライバはそのままでは使えません
http://www.orientalmotor.co.jp/products/st/index_ar.html
↓のドライバなら少々の工夫で使用可能になる
http://www.orientalmotor.co.jp/products/st/index_arl_controller.html
この辺りのところが理解できない大きな障害でしょう
常識的にステッピングモータはパルス列制御　＜調節計出力には接続できない
常識外れの調節計出力直結用ステッピングモータ
http://www.m-system.co.jp/products/actuator.html

取り敢えずステッピングモータとかサーボとかモータ種類は置いといて
「調節計出力直結型バルブアクチュエータ」
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_actuator/0607/index.html
と、言う認識で良いと思う
エア駆動式、油圧式、電動式等等色々あるが全部一括でアクチュエータ

で、アクチュエータ駆動装置が↑のスレーブ調節計に相当する

カスケード制御と言うと難しそうに聞こえるが　
昔は適当なアクチュエータが無かったと言うだけの事

昔は↓をするだけのために
>例えば、偏差が大きい場合は、８０％開度、ちいさくなってくれば７０％開度といったふうにです。。。
今では当たり前のサーボモータドライバでも昔は３～５個くらいのアンプを
組み合わせてサーボ機構を構成してした

１００万ｋＷの原子炉の出力を調節するのは制御棒の高さ
制御棒の高さは電動モータで上げ下げして調節する

調節計設定入力は１００万ｋｗ　
調節計フィードバックはＦｓ１００万ｋｗ電力計
調節計出力は制御棒の上下位置指令
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/02/02080203/05.gif
http://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/kangaeru/iec-pa62.htm
http://www.jaea.go.jp/04/monju/category05/mj_kiseki/kiseki_html/kiseki3601.html
もんじゅの制御棒の上下駆動モータは０．２ｋｗとは記載されてる

０．２ｋｗと小型とは言え調節計出力そのまんまでは駆動できない
駆動装置はサーボアンプかインバータかその類であろうと推測できる

お礼

すみません。補足にミスがありました。

（３）の質問内、開度偏差とありますが、開度変化の間違いでした。申し訳ありません。

補足

いろいろとありがとうございました。

勉強になりました。最後ですが、下記３点のみ教えて頂けないでしょうか？

＞取り敢えずステッピングモータとかサーボとかモータ種類は置いといて
＞「調節計出力直結型バルブアクチュエータ」
＞http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_ac …
＞と、言う認識で良いと思う
＞エア駆動式、油圧式、電動式等等色々あるが全部一括でアクチュエータ

(1)目標値を流量、操作量が開度とした場合において、<a_ステッピングモータのような、
　開度をオープンループで制御する流量調整弁（ポテンショメータのような位置フィードバックセンサ
　が内蔵されていない弁）>でも、b<サーボモータのような、位置をフィードバックした流量調整弁>で　　も、流量に対するPID制御では、どちらでも支障はないということで宜しいでしょうか？

＞昔は↓をするだけのために
＞例えば、偏差が大きい場合は、８０％開度、ちいさくなってくれば７０％開度といったふうにで
＞す。。。
＞今では当たり前のサーボモータドライバでも昔は３～５個くらいのアンプを
＞組み合わせてサーボ機構を構成してした

(2)ということは、操作量が開度の場合も、偏差に応じて操作量開度が変化するという認識で宜しいで
　しょうか？偏差が大きい場合は、８０％開度、ちいさくなってくれば７０％開度といったふうに。。

(3)仮に、マスター側で流量と開度をリンクさせておけば、操作量が開度として、偏差に応じて、
　開度を変化させなくてよいということでしょうか？
　（ある開度＝ある流量となることから、特に偏差に応じて、開度偏差させなくても、目標流量となる
　　開度指示固定で、流量制御できる？？）

いろいろとすみませんが、よろしくお願いいたします。

回答No.2

lumiheart

>とありますが、開度の目標値はインバータ周波数のように、偏差に応じて変化するのでしょうか？
目標値は開度ではありません　＜ここが勘違いの大元か？

って言うかぁ
フィードバックに使うセンサは何？
流量計？圧力計？それとも開度計？

>１）ステッピングモータを用いたバルブと流量センサで、流量のPID制御を行いたいと考えて
とあるので、あくまで目標値は流量ですよね

流量計測に圧力センサを使う事はあります　＜圧力値から演算して流量換算する事は可能
でも開度センサを使って流量を正確に計測する事は出来ません＜概算なら可能

もう少し分かりやすい例を挙げると

水道の蛇口を少しだけ開けば少ない流量で水が出る
水道の蛇口を大きく開けば沢山の流量で水が出る
水道の蛇口を中間で開けば中間の流量で水が出る

ここまでは開度制御です
恐らく質問者さんはバルブ開度一定なら流量も一定であると思い込んでるのでしょう
流量は圧力と比例関係にあります
http://www.ryutai.co.jp/shiryou/q-p-kankei/q-p-kankei.htm
つまりバルブ開度が一定でも流量が一定とは限りません

先の蛇口の例で言えば
例えば小学校の手洗い場のように蛇口が２０個くらい付いてるときに
１番の蛇口１個だけ開いたときは圧力もほぼ一定なので流量もほぼ一定
他の蛇口を１０個も開くと流石に圧力も落ちるので
１番の蛇口の流量は減る　＜減ったのをセンサで検出する
減ったままでは都合が悪いので蛇口をもっと開く
開きすぎたら流量も増えすぎるので蛇口を少し閉じる
流量が減りすぎたら蛇口を少し開く．．．．＜繰り返し

正確には例え蛇口が１つしか開いて無いとしても
圧力は常に変動しています　＜微細な変動ですが正確な流量制御には変動原因になりうる

そして更ににカスケード制御
http://www.rkcinst.co.jp/techno/16/techno_16.htm
（このサイトの例は温度制御です）
流量制御の場合もカスケード制御になります
流量制御の場合ＭＡＳＴＥＲ調節計には流量センサを接続します
ＳＬＡＶＥ調節計はバルブ開度コントローラになります

ＳＬＡＶＥ調節計はＭＡＳＴＥＲ調節計からバルブ開度指令を受信して
バルブ開度何％開くのかだけを制御します（流量は気にしない）

ステッピングモータの場合はステッピングモータアンプを
ＳＬＡＶＥ調節計とみなします

流量をインバータでモータ回転数を変えて制御する場合は
インバータをＳＬＡＶＥ調節計とみなします

＞なぜバタフライバルブのみ、流量制御可能なのでしょうか？
どんなバルブでも流量制御は可能です　
但し、実用になるかならないかの問題（コストと実用精度に拠る）
先に示した通り水道の蛇口でだって流量制御可能

高精度な流量制御には専用の流量制御弁を使います
http://ww1.koganei.co.jp/jp/products/fluid_ctrl_equipment/KFPV050series/KFPVseries_detail.html
何を使うかは流量範囲と流量精度、そしてコストで概ね決まる

補足

ご回答ありがとうございます。

ご指摘いただきましたとおり勘違いしていました。
いろいろと教えて頂きまして、ありがとうございます。

フィードバックに使うセンサは流量計を用いる予定です。
ご指摘頂きましたとおり、目標値は流量を予定しています。そのうえで、たびたびご迷惑をおかけいたします
が、以下につきまして教えて頂きたいのですが、宜しいでしょうか？

＞とありますが、開度の×目標値×→操作量はインバータ周波数のように偏差に応じて変化するのでしょうか？
＞目標値は開度ではありません　＜ここが勘違いの大元か？

上記は、開度は目標値でなく操作量となるという認識でいいのでしょうか？その場合は、ステッピングモータの操作量の開度は、偏差に応じて変化するのでしょうか？

例えば、インバータ等のPID制御では、操作量が周波数の場合、

回答No1で教えて頂きましたとおり、目標値流量と測定値流量の偏差で、周波数を変化させていると思います。目標値＞測定値であっても、目標値と測定値の偏差が大きい場合は周波数を高く、小さい場合は周波数
を低くして、周波数を変えて制御していると思います。

ステッピングモータの場合、操作量が開度だとしたら、
目標値流量＞測定値流量で、偏差が大きい場合と小さい場合で、操作量の開度は変わるのでしょうか？

例えば、偏差が大きい場合は、８０％開度、ちいさくなってくれば７０％開度といったふうにです。。。

いろいろとご迷惑をおかけいたしますが、お時間あるときにまた教えて頂ければ幸いです。

回答No.1

lumiheart

＞この場合、ステッピングモータの操作量は何になるのでしょうか？
http://www.m-system.co.jp/rensai/rensai_top.htm
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9809/index.html
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9904/index.html
http://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/index.html

ステッピングモータ式バルブアクチュエータ
http://www.m-system.co.jp/products/actuator.html
恐らく質問者さんは想定外でしょうけれど入力は４～２０ｍＡ
（アナログ－パルス変換アンプ及びドライバ内臓）
因みに回転速度は固定（一定速度で回る）
よーするに位置比例式
例えば開度０～１００％として、
調節計から２０％開度指令が来たら２０％開くだけ

バタフライバルブですが
http://www.kitz.co.jp/product/oprt_electric_exc.html
流量制御にも使える比例制御型（４～２０ｍＡ）

この手の質問に良くあるのですが
本質問に使う調節計は市販品を使うのでしょうか？
それとも自作ワンボードマイコン？
制御目的は？学校の宿題？
それとも、まさかの実プラント？

実プラントに使うのに自作ボード制御は有り得ない
何故なら市販品の半分の性能の物を作ろうとしても
市販品の数倍以上のコストは掛かるから

億単位のプラントに数千円の部品で作った自作ボードに
自社の命運を委ねる社長も居ない

＞２）上記は流量センサをフィードバックしますが、DCモータ等では、
＞ポテンショメータ等で位置をフィードバックし
＞この場合、PID制御の操作量は何になるのでしょうか

上記の如くもちろん開度です

＞３）インバータにもPID制御があると思います。その場合は回転数を制御しているものと思います。
＞目標流量と測定流量が近くなるにつれて、周波数はさがっていくという認識で宜しいでしょうか？
その通りです

＞（７５Hz・・・５０Hzといった感じに）
ＰＩＤ制御した場合実際には
例えば５０Ｌ／ｍｉｎの流量設定で５０Ｈｚだったとします
でも流量は５０Ｌ／ｍｉｎちょうどにはならず５１Ｌ／ｍｉｎとかになります
そうすると５０Ｌ／ｍｉｎにしようとして４９Ｈｚに落とします
その結果４９Ｌ／ｍｉｎになったらまた５１Ｈｚに上げます
所謂ハンチングです
この変動幅が許容精度内に入ってさえいればそれで良いので気にしません
許容精度が厳しく０．００１Ｌ／ｍｉｎとかの場合もあるでしょうが
あくまで０．００１Ｌ／ｍｉｎの許容範囲の幅で変動します
変動幅ゼロと言うのはありません

それはステッピングモータの場合でも同様です
開度一定でも流量に変動が無いとは限らないから
温度や圧力も変動原因の一つですが乱流の問題は避けれません
乱流＝圧力変動

補足

早速のご連絡ありがとうございます。
社会人一年目で知識もなく質問させて頂きました。

ご回答、添付資料確認させて頂きました。
聞いてばかりで大変申し訳ありませんが、以下につきまして教えて頂けないでしょうか？

１）
＞＞よーするに位置比例式
＞＞例えば開度０～１００％として、
＞＞調節計から２０％開度指令が来たら２０％開くだけ

また、
＞＞上記の如くもちろん開度です

とありますが、開度の目標値はインバータ周波数のように、偏差に応じて変化するのでしょうか？
インバータ周波数の場合は、偏差が大きい場合は、操作量を周波数高く、小さい場合は操作量を
小さくなりますが、開度の場合も偏差が大きいとき、小さいときで操作量が変わるのでしょうか？
それとも、変化しませんでしょうか？
変化しないのであれば、位置比例式は、PID制御のP動作、I動作、D動作はないということになる
のでしょうか？

２）
添付していただきました、ステッピングモータバルブアクチュエータとバタフライバルブですが、
なぜバタフライバルブのみ、流量制御可能なのでしょうか？
どちらもポテンショメータを内蔵していて位置を制御しているように思えるのですが。。

位置比例式と速度式でフィードバック制御で制御が異なるのでしょうか？

いろいろと質問しまして、申し訳ありませんが、教えてください。
よろしくお願いいたします。