「ハンチングが止まらない…とりあえずゲインを下げてみよう」 「位置ループゲイン？ 速度ループゲイン？ 速度積分補償？ …どれを触ればいいんだ！？」
サーボのパラメータ設定画面を開いて、絶望したことはありませんか？ 名前が似すぎなんですよね。マニュアルを見ても「応答性を上げます」としか書いてなくて、「だから、どれを！？」となりがちです。
でも、安心してください。 数々のサーボ調整に携わってきた現役エンジニアの視点で見ると、サーボの中身は単純な「3重の入れ子構造（マトリョーシカ）」になっています。
この構造さえ理解してしまえば、もうパラメータの海で溺れることはありません。 今回は、サーボ内部の「縦割り組織」について解説します。
結論から言うと、サーボは「社長・部長・現場」の縦社会で動いています。
……ですが、この「上下関係」を知らずに、いきなり社長（位置ゲイン）だけ強くするとどうなるか？
現場の状況も知らずに「結果だけ」を求める「ワンマン社長」の暴走と同じことが起きます。 「とにかく急げ！」と怒鳴り散らす社長に対し、現場はパニックになって走り回り、結果として転倒（ハンチング）してしまいます。
そうならないための「正しい教育順序（ゲイン調整）」についても解説します。
※まだ「サーボは借金を返す機械だ」という話を知らない方は、先にこちらを読んでください。※この「借金」の概念がないと、今回の話は半分も理解できません。
サーボは「社長・部長・現場」の縦社会だ
教科書に出てくる「制御ブロック図」を見ると、矢印だらけで頭が痛くなりますよね。 あれを分かりやすく、「会社組織」に置き換えてみましょう。
サーボの中には、3人の登場人物がいます。外側から順番にこうなっています。
- 位置ループ（社長）
- 速度ループ（部長）
- トルクループ（現場作業員）
① 位置ループ（社長）：結果しか見ない
一番外側にいるのが「位置制御」担当の社長です。 彼は「ゴール（座標）」しか見ていません。
- 役割： 「指令パルス（目標）」と「現在位置」のズレを見る。
- 命令： 「おい部長！ まだ到着してないぞ！ もっと急げ！」（＝速度指令を出す）
- 特徴： 現場の苦労は知らない。「とにかくあそこに行け」と言うだけ。
② 速度ループ（部長）：プロセスを管理する
真ん中にいるのが「速度制御」担当の部長です。 彼は社長から「急げ（速度指令）」と言われ、モーターの「スピード」を管理します。
- 役割： 「社長の言った速度」と「現在の速度」のズレを見る。
- 命令： 「おい現場！ 社長が急げと言ってる！ もっとパワーを出せ！」（＝トルク指令を出す）
- 特徴： 社長と現場の板挟み。サーボ調整の要（かなめ）。
③ トルクループ（現場作業員）：汗をかく
一番内側にいるのが「電流制御」担当の現場作業員です。 彼は難しいことは分かりませんが、部長に言われた通りの「力（電流）」を出します。
- 役割： 「部長の言ったトルク」通りに電気を流す。
- 実行： 実際にモーターを回す。
どうですか？ サーボの中では、この「命令のリレー」が超高速で行われているんです。
「これを実際の制御ブロック図で見ると、こうなります」
どうですか？ 「社長・部長・現場」の位置関係が、実際の回路図とも一致していますよね。
なぜ「位置ゲイン」だけ上げてもダメなのか？
この「組織図」が頭に入っていると、新人がやりがちな「調整ミス」の理由がはっきり分かります。
【よくある失敗】 「タクトタイムを縮めたいから、位置決めを速くしたい！ よし、位置ループゲイン（社長の命令）を上げよう！」
これ、現実の会社で想像してみてください。
現場（トルク）や部長（速度）がダラダラ仕事をしているのに、社長だけが「早くしろ！ 何やってるんだ！！」と怒鳴り散らしている状態です。 どうなりますか？
- 現場はパニックになり、無理に走って転ぶ（オーバーシュート）。
- 組織全体がギスギスして震えだす（ハンチング）。
そう、「内側（現場・部長）」が育っていないのに、「外側（社長）」だけ強くしても意味がないんです。
鉄則：「内側」から鍛え上げろ
サーボ調整の絶対ルール。それは「マトリョーシカの内側から強くする」ことです。
- トルクループ（現場）： 今のサーボは超優秀なので、ここは最初から最適に設定されています（ユーザーは触らなくていいことが多い）。
- 速度ループ（部長）： ★ここが一番大事！ まずは部長を鍛えます。「社長の命令に対して、遅れずに追従しろ！」と速度ループゲインを上げます。
- 位置ループ（社長）： 部長がキビキビ動くようになって初めて、社長の命令（位置ゲイン）を強くします。
現場が優秀なら、社長が多少無理を言っても（ゲインを上げても）、サッと動いてピタッと止まれるわけです。
前回の「借金」はどうなった？
前回解説した「偏差カウンタ（借金）」の話、覚えていますか？ 実はこの組織の中で、借金は「たらい回し」にされています。
そもそも「偏差カウンタ（借金）」って何だっけ？という方は、こちらの記事で復習してください。 [サーボがピタッと止まる「偏差カウンタ」の仕組みを復習する]
- 位置偏差（社長の借金）： 「まだゴールに着いてないぞ！」という距離の借金。これを返すために、社長は「スピードを出せ」という命令書（手形）を部長に渡します。
- 速度偏差（部長の借金）： 部長は手形を受け取り、「スピードが足りないぞ！」という速度の借金を背負います。これを返すために、「電流を流せ」と現場に命令します。
最終的に、現場が汗水流して（電流を流して）モーターを回すことで、すべての借金が返済され、組織は平穏を取り戻します（＝位置決め完了）。
まとめ：調整の順番を間違えるな
- サーボの構造： 外側から「位置（社長）」「速度（部長）」「トルク（現場）」の3重ループ。
- 調整の鉄則： 内側のループほど、応答性（反応速度）を高く設定しなければならない。
- 現場の心得： 「位置決めが遅い」と思ったら、社長を怒らせる前に、まず部長（速度ゲイン）を鍛えろ。
これで、パラメータ一覧を見た時の景色が変わりませんか？ 「ああ、これは部長への命令だな」「これは社長の設定だな」と、役割分担が見えてくるはずです。
さて、組織（ゲイン）を完璧に鍛え上げたのに、「なぜか止まれない（暴走する）」というケースがあります。 その犯人は、組織の外にある「物理的な暴力（慣性モーメント）」です。
次回は、サーボ選定で最も重要なのに、最も無視されがちな「イナーシャ比の罠」について解説します。 これを知らないと、どんなに調整しても機械は壊れます。
サーボ制御マスターへの道（実務力強化ロードマップ）
サーボモータは「回ればいい」ものではありません。狙った通りにピタッと止め、振動を抑え、安全に稼働させて初めて「制御」と呼べます。
以下の記事を順に読み進めれば、現場で「なんとなく」触っていたサーボのパラメータや挙動が、理論の裏付けを持って理解できるようになります。 「とりあえずオートチューニング」から卒業し、自分の意図でモータを操れるエンジニアを目指しましょう！
