制御系設計

興味のある新刊書籍を羅列してます。

やりたいこと：RPi等からWSL上のMQTT BrokerにPublishしたい 課題：普通にBrokerを起動しただけでは接続できない（原因は、(1)Broker本体の設定の問題、(2)PC内のルーティングの問題、(3)Windows Firewallの問題） 結論：先人の記事を参考に設定した結果、RPi --> mosquitto on WSLの疎通確認まではできた 詳細：普通にMQTT Broker(Mosquitto)を動かすと同一ネットワークしか接続を許さないので、外部ネットワークからも接続できるようにconfig を修正する file: /etc/mosquitto/conf.d/…

制御理論における隠れた名作 ”Semidefinite Programming Duality and Linear Time-invariant Systems” (IEEE Transactions of Automatic Control, 2003)から、その最も基礎的な結果を紹介します。制御理論と凸解析（凸最適化）の深い結びつきを示す非常にエレガントな結果ですが、日本語で解説した記事を見たことがない（勿体無い！！！）のでここで紹介します。 PDF: https://www.seas.ucla.edu/~vandenbe/publications/TR-ECE-02-02.pdf IE…

連続時間システムの離散化 物理法則に基づいて制御対象の特性を表現すると、しばしば制御対象は微分方程式の形で表現され、連続時間表現の枠組みで扱うことになります。一方で、制御器を実装する際には、短い時間ではありますが、離散ステップごとに制御入力を演算し、それを対象に印加する形になるため、離散時間系としての表現を用いることになります。このようなことを鑑みると、連続時間系と離散時間系との間の関係を、設計者の状況に合わせて使い分けれた方が都合が良いです。連続時間の伝達関数は を変数とするのに対して、離散時間ではシフトオペレータ を利用します。 一方で、連続時間系と離散時間系の関係については、教科書レベル…

この記事ではArduinoを用いた制御実験を進めるにあたって必要な事項について説明します。Arduinoは、安価なIoTデバイスであり、広く利用されています。制御工学教育でもArduinoは有用です。ここでは、実際にArduinoを利用するにあたっての基礎事項を一通り説明します。制御実験について説明した動画や関連記事リンクは最下部に置いています。 Arduinoとは スケッチの基本構造 setup()関数 loop()関数 スケッチの主な用語 ライブラリ ピンモード デジタル書き込み（digitalWrite） アナログ書き込み（analogWrite） デジタル読み取り（digitalRea…

制御工学チャンネルの登録者が9000名に到達し、視聴数も70万回に到達しました。本記事では、これまでの動画の中から制御工学の動画10個をピックアップして紹介しようと思います。さらに、番外編として制御以外の動画も紹介します。 blog.control-theory.com 以下が制御工学チャンネル（YouTubeチャンネル）のURLです。 www.youtube.com [1] 制御工学の様々な手法を1分で解説 [2] 状態方程式に基づく制御の総まとめ [3] 伝達関数に基づく制御の総まとめ [4] モデル誤差抑制補償器の実装による既存制御システムのロバスト化 [5] モデル予測制御 [6] P…

この記事では制御工学の基礎事項として制御の概要を数式なしで示します。関連動画は最下部に置いています。 制御工学における仕様 制御に用いられる信号 コントローラと制御結果 設計・実装プロセス 制御工学の学問としての役割 関連動画 制御工学における仕様 制御では様々なタイプの制御対象や制約条件があります。また、達成すべき目的も様々です。しかし、ざっくりとした目的は似ている部分もありますし共通の変数設定があります。ここでは、その全体像について触れます。 フィードバック制御系 まず、制御では以下の2つが主要な目的となります。 出力信号の指定された設定値への維持（レギュレーション） 出力信号の目標信号へ…

制御系設計において、伝達関数をベースとした理論展開が多くされています。伝達関数は周波数領域で対象の入出力特性を表現したものであり、表記としては、対象をとすると添え字を用いてのような形で表現します。このとき、は、分子分母がそれぞれの多項式の形で表現されます。ここでは、伝達関数に基づく制御の基礎事項としてラプラス変換について説明します。さらに、伝達関数の特徴についても説明を行います。 信号のラプラス変換と逆ラプラス変換 ラプラス変換表 （性質1）線形性 （性質2）最終値定理 （性質3）導関数に対するラプラス変換 （性質4）積分に対するラプラス変換 入出力信号と伝達関数 システムの伝達関数と極と零点…

11 エンジンECUの点火時期制御及びアイドル・スピード制御に関する記述として，不適切なものは次のうちどれか。 （1）クランキング時は，クランク角センサ，バキューム・センサ，スタータ信号の各信号をもとに最適な点火時期を算出し，イグナイタに点火指示信号を出力している。 （2）点火時期が固定時モードから通常走行時モードに切り替わると，ノック・センサからの信号をもとに遅角制御も行っている。 （3）アイドル・スピード制御の中で，デッド・バンド（不感帯）を設けてあるものは，この帯域を外れないように制御している。 （4）冷間始動後は，エンジン冷却水温が高くなるにつれてISCVのエア通路を閉じる方向に制御し…

この記事ではシステム同定・動的システムのモデリングについてまとめます。関連記事リンクや解説記事へのリンクは最下部に置いています。 システム同定の概要 モデル表現 システム同定のシミュレーション例 数理モデルの相互変換について システム同定の動画・関連記事 システム同定の書籍 自己紹介 システム同定の概要 それではモデリングシステム同定について説明をしていきたいと思います。まず制御工学において数式モデルは重要な役割を果たします。モデルベースの制御を行う場合には、まず制御対象の入出力特性に基づいてモデルを導出します。 モデルに基づいた制御設計 そしてその得られた数理モデルに対して必要な性能が得られ…

広島大学においてMSCS2024が開催されます。初日、新幹線で広島に向かいワークショップに参加しました。17～20のMSCSの会期について、雑記記事としてまとめています。 MSCSのページはこちら: MSCS 2024 (sice-ctrl.jp) MSCSについて これまでの発表 今年のプレゼンスライド 教育セッション 参加初日 初日夜めし ２日目に向けて？ 参加2日目 ２日目夜めし 参加3日目 受賞式 技術交流会 2次会 参加4日目 番外編(教育セッションの盛り上がり) MSCSについて MSCS（制御部門マルチシンポジウム）は今年で第11回です。その前身の制御部門大会が第12回まであり、…