ここでは、モデル誤差抑制補償器の効果を確認するための数値例として不安定なシステムのシミュレーション結果を示します。 モデル誤差抑制補償器についての説明は以下の記事をご覧下さい。 blog.control-theory.com 制御対象と問題設定 ここでは、制御対象として次の対象を扱います。 ここで、本記事ではとし、の取りうる範囲はとします。 誤差がない場合 まず、誤差がない場合についてフィードバック比例フィードバック制御器を施した結果を示します。まず、ブロック線図が以下のようになります。 フィードバック制御系のブロック線図 次に制御結果（ステップ応答）が以下のようになります。 MECなし（フィードバック制御） 次に、誤差補償器を次のように定めてMECを構築した場合の結果を示します。 誤差補償器はPI制御構造にしています。ハイゲインフィードバックとなっています。MECを含む制御構造は次のよう

この記事では信号処理に用いるフィルタについてまとめます。電気回路や信号処理など様々な分野でフィルタが利用されます。フィルタに関する説明動画は最下部に置いています。 一般的なフィルタについて フィルタ特性の周波数プロット ローパスフィルタ ハイパスフィルタ バンドパスフィルタ 帯域阻止フィルタ フィルタの設計手法 フィルタの利用例 フィルタに関する動画 自己紹介 一般的なフィルタについて 以降ではフィルタによる信号処理について説明します。フィルタには様々な種類があります。例えば、流体中に混ざった固体や異物を取り除く装置、ろ紙を使用したものがろ過器であり、これは英語でフィルタ（filter）と呼びます。また電子メールフィルタではウィルスメールやスパムメールなど不要なメールを判別して隔離するといった形で処理がされます。これもフィルタと呼びます。 この記事では電気フィルタやデジタル回路、フィルタ回

この記事ではフィードバック型動的量子化器，ΔΣ変調器（デルタシグマ変調器）についてまとめます。動的量子化器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。また、これまでの動的量子化器に関する研究を参考文献としてまとめていますので是非ご覧ください。 動的量子化器について ビットレートと量子化 静的量子化と量子化誤差 動的量子化器の基本構造 性能評価について フィルタと量子化器の関係について 動的量子化器の動画・関連記事 参考文献（学術論文） 参考文献（解説記事） 参考文献（国際会議） 動的量子化器について デルタシグマ変調器が提案されたのは50年以上前です。 H. Inose, Y. Yasuda and J. Murakami, IRE Trans Space Electron. Telemetry, Vol. 8, pp. 204-209 (1962) 研究の変遷については、

計測自動制御学会の「計測と制御」の解説記事「TeXによる論文執筆」のサポートページです。論文執筆全体に関連する動画は最下部に置いています。 解説記事はこちらです。 >>（解説記事が掲載された後にリンク挿入予定） TeXによる論文の執筆に関するメインページはこちらです。解説記事が掲載されるまではこちらをご覧ください。 >>LaTeXによる論文の執筆方法 論文執筆の流れ 計測自動制御学会論文集 SICE JCMSI TeXソースの基本構成 プリアンブル部 本文の構成 関連動画 論文投稿の流れ（SICE，ISCIE） 論文の書き方① 論文の書き方②投稿までの流れ 論文の書き方③査読回答書作成の流れ 論文の検索方法 論文執筆の流れ まずは、LaTeXによる論文執筆の流れを説明します。まず、最初にするべきことは、テンプレートの入手になります。論文執筆にあたり、投稿予定の論文（論文誌内記事）を10編以

本記事では、卒業論文・修士論文をLaTeXで執筆するための方法についてまとめます。 TeXによる論文の執筆に関するメインページはこちらです。論文作成のための基礎事項として数式や図表の作成などはこちらのページでしっかりまとめています。 >>LaTeXによる論文の執筆方法 はじめに 卒業論文の章立て 概要 緒言 本文 シミュレーション・実験 結言 参考文献 卒論・修論チェックシート テンプレート はじめに LaTeXの利用について慣れていない場合は、まず以下の記事を読んでからこちらの記事を読むことをお勧めします。 >>はじめてのLaTeXによるレポート作成 LaTeXを既に使っている方は以下を読み進めてください。 卒業論文の章立て 卒業論文や修士論文の主なコンテンツ（一般的な執筆の流れ）は次の通りです。 アブストラクト（概要） 緒言 本文 シミュレーション・実験 結言 参考文献 各項目について

制御工学チャンネルのクリアファイル ２種類のクリアファイルを新規で作成しました。 クリアファイルを新規に作り直しました。物価の高騰とクリアファイルの質向上で価格は上がりましたが、満足の出来です。 pic.twitter.com/j79VnlQpDn — Hiroshi Okajima (@control_eng_ch) 2024年4月24日 なぜ、作成したかというと、前回分のストックがほとんどなくなったからです。また、2024年1月に新規で control-theory.comというドメインを取ったわけですが、それにURLを移行した結果としてQRコードが機能しなくなったというのも、新たにクリアファイルを作成した理由になります。 まず、言えることは、質感がかなり上がりました。光沢を抑えたクリアファイルを選択し、注文から約１週間で届きました。今回は、学生配布用（水色）を200枚、研究者配布用（

本ブログでは、外れ値がセンサ信号に含まれる系での状態推定について説明します。まず、外れ値を含む系の状態推定問題を定式化します。ここでは、外れ値の問題に対処するために複数の候補を並列に定め、その中から外れ値の影響を受けていない推定値を選択する新たな状態推定法を提案しています。 [link] H. Okajima, Y. Kaneda and N. Matsunaga: Full article: State estimation method using median of multiple candidates for observation signals including outliers (tandfonline.com) SICE JCMSI (2021) 本論文は、松永先生、金田さんとの共著です。以下の図は、センサ信号（観測出力信号）に外れ値が含まれる例を示しています。 Sen

この記事ではPID制御についてまとめます。以下の動画では、PID制御について約8分で解説しています。概要を述べただけの動画ですが、YouTubeでは1.6万回視聴されていて、制御工学チャンネル内でも最も視聴されている動画の一つとなっています。ここでは、ブロック線図の構造や、PID制御器の中身（連続・離散）、設計法、シミュレーションについて触れたいと思います。 youtu.be PID制御とは 制御目的 制御器の内部構造 比例動作 微分動作 積分動作 離散時間系のPID制御 基本的なPID制御器設計法 限界感度法 ステップ応答法 北森法 周波数領域での設計 VRFT, FRIT 非反証制御による設計 GKYP MATLAB（PID調整器） 制御シミュレーション 動画・関連記事 PID制御の動画一覧（制御工学チャンネル） PID制御の解説記事 PID制御とは PID制御は、PID制御は自動制御

この記事ではRLC回路の過渡現象についてまとめます。本記事の元となった関連動画は最下部に置いていますので、理解のためにそちらもご覧ください。 微分方程式について RLC回路の過渡現象について RLC回路の過渡現象解析 解析手順 RLC直列回路の例 TinkerCADによるシミュレーション実行 [動画]RC回路の過渡現象 [動画]RLC回路の過渡現象 自己紹介 微分方程式について 以下は，過渡現象について説明した動画になります。 youtu.be また、以下は、微分方程式の解法について説明した動画になります。RC回路の過渡現象に触れる前に視聴することをお勧めします。 youtu.be RLC回路の過渡現象について RLC回路の過渡現象解析 それではRLC回路の過渡現象解析について説明していきたいと思います。 過現象について説明した後、過渡現象の解析方法その具体的な例を示していきたいと思います

この記事では状態方程式表現されたシステムの状態フィードバック制御についてまとめます。状態方程式表現されたシステムの最適レギュレータについて説明した動画を最下部に置いています。 なお、状態フィードバック制御の全体像は次の記事でまとめています。 状態フィードバック制御・状態方程式に基づく制御のまとめ 最適レギュレータの状態フィードバック制御構造 最適レギュレータの考え方 最適レギュレータ問題の解 数値例を用いた最適レギュレータの検証 関連動画 MATLABシミュレーションによる最適レギュレータ 関連ページ（最適制御） 自己紹介 最適レギュレータの状態フィードバック制御構造 それでは状態フィードバックと最適制御、最適レギュレーターついて説明をしていきます。最適レギュレータは制御工学分野で広く知られた基礎的な設計手法の一つです。 まず状態フィードバックについての説明をします。状態方程式表現をされた

本記事では、不安定零点を持つシステムの制御方法について述べます。以下の文献の簡易版です。より詳細について内容を知るためには，以下のリンクからご覧ください。 www.jstage.jst.go.jp 不安定零点 以下が、不安定零点を持つ制御対象伝達関数の一例です。 伝達関数において、零点は分子多項式 = 0 を満たす s であり、一つ目の対象の零点は s = 1 であり、二つ目の対象の零点は s = 1 ± i です。双方ともに実部が正の値を取っています。零点の中で一つでも不安定零点を持つと制御が極端に難しくなります。 不安定零点を持つシステムの実例 制御系を設計では，多くの場合において制御系の極に注目します。しかし，適当な減衰率となるように制御系の極を配置したとしても時間応答が期待通りの波形にならない場合があります。これには制御対象の零点が関係していて，制御対象の零点がフィードバック制御に

この記事では状態方程式表現されたシステムの状態推定（オブザーバ）についてまとめます。状態方程式表現されたシステムの状態オブザーバについて説明した動画は最下部に置いています。オブザーバは，観測できない情報を計算機内で観測することからソフトウェアセンサー（ソフトセンサ）とも呼びます。 なお、状態フィードバック制御の全体像は次の記事でまとめています。 状態フィードバック制御・状態方程式に基づく制御のまとめ 状態オブザーバの概要 状態オブザーバの基本的な考え方 オブザーバの立式 関連動画 状態オブザーバの研究 関連ページ（状態オブザーバ） 自己紹介 状態オブザーバの概要 それでは状態オブザーバーについて説明をしていきたいと思います。制御系において、必ずしも、システムのすべての信号をセンシングできるとは限らないことから、状態を推定する必要があります。状態方程式において、一般的に（速度や位置など）の変

この記事ではメールの書き方についてまとめます。電子メールの書き方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。 電子メールについて 電子メールの基本事項 送信事例 電子メールの利点と注意点 送信者は好きな時刻に送付でき、受信者も都合のよい時間に読むことができる 記録、データが残る 多くの人に連絡することができる（複数の宛先，メーリングリストなど） データ・ファイルを一緒に送付できる 場合によっては読まれない、開かれないことがある 書き方によって誤解を招くことがある 電子メールの書き方に関する動画 参考資料・記事 電子メールについて電子メールは、他者に連絡する手段として広く利用されています。大学においては、教員との連絡・やりとりや入社試験に関する企業との連絡・やりとりなどに用いられることになります。SNS（LINEやSlack）などを利用したやりとりもありますが、基本的には電子

本記事では、初学者がLaTeXでレポートを執筆するための方法についてまとめます。熊本大学情報電気工学科・半導体デバイス工学課程の1年生（工学基礎実験）を想定して記事執筆しています。 TeXによる論文の執筆に関するメインページはこちらです。図表の作成などの詳細はこちらのページから確認ください。 >>LaTeXによる論文の執筆方法 LaTeXの利用 簡単なTeXソースコード 空白と改行 簡単な数式 レポートの書き方例 関連記事 LaTeXの利用 簡単なTeXソースコード ここでは、LaTeXの実行環境が揃っている場合を想定して説明します。クラウドサービスによる実行環境については、TeX論文のメインページに説明があります。 TeXのソースプログラムは「ファイル名.tex」という形で拡張子.texが必要になります。ファイル作成時には拡張子に注意してください。 テキスト形式であり、TeXソースプログ

この記事ではMATLABを用いた制御について画像・動画を交えて説明します。特に、状態フィードバック制御に焦点を当てて説明を行います。MATLABシミュレーション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。 状態フィードバック制御については以下の記事でまとめています。 >>状態方程式に基づく制御のまとめ 状態フィードバック制御の基礎事項 MATLABソースへのリンク 実行結果 リアプノフの安定判別法 MATLABソースへのリンク クレーンの振れ止め制御 以下のリンクでは、クレーンの振れ止め制御のMATLABファイルを置いています。MATLABソースへのリンク（アニメーション） MATLAB制御シミュレーションの動画・関連記事 関連ページ 自己紹介 状態フィードバック制御の基礎事項 以下のリンクには、状態フィードバック制御の基礎事項を実行するmlxファイルを置いています。その他

この記事では数式のLaTeXにおける記述についてまとめます。TeXによる論文執筆全体のまとめ記事はこちらをご覧ください。 >>LaTeX論文執筆ガイド（TeX論文執筆のまとめ記事） 数式の書き方 TeXにおける数学記号の書き方 命令（数学記号） 出力結果（数学記号） 命令（2項演算子・関係子など） 出力結果（2項演算子・関係子など） 命令（アクセント） 出力結果（アクセント） TeXにおける行列の書き方 行列を2行に分けるTeXコード 行列を2行に分ける出力結果 数式の参照 数式の書き方 数式を記述する上で、amsmath, amssymbのパッケージを使うことで各種の数学記号等を自由に使えるようになります。数式の記述例（コード，出力）を以下に示します。 コード01 出力01 TeXにおける数学記号の書き方 よく用いる数学記号の命令と出力とを列挙します。 ここで挙げたものは一例であり、数式

この記事では倒立振子についてまとめます。制御工学で倒立振子は、制御が難しい対象として実験で広く利用されています。本記事では、倒立振子のシステム構成の説明と状態フィードバックによる制御について説明を行います。倒立振子の安定化制御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。 倒立振子の構造 エンコーダによる角度センシング 状態フィードバック制御による振子の安定化 車輪型倒立振子システムと状態フィードバック制御 倒立振子の動画・関連記事 倒立振子の構造 まず、倒立振子の構造について説明します。倒立振子は不安定、かつ不安定零点も有する難しいシステムです。そのため、各種制御手法の検証を行うためのターゲットとして広く利用されています。 倒立振子の特徴 さらに、大きな動作領域で動かす場合には、倒立振子システムの非線形性を考えた設計が重要になってきます。ここでは、回転型倒立振子を用いたシス

ここでは、LaTeXによる論文やレポートの執筆方法について説明します。特に、数式の多い分野では文系・理系を問わずLaTeXによる執筆が便利です。また、書籍もTeXで執筆することができます。クラウドサービスによるTeX利用や、基本的な数式・図・表・参考文献の記述方法についての解説をしています。冒頭にTeXのメリットを解説します。 2024/2/17現在、初期投稿として記事をアップロードしましたが、本日より数カ月かけて更に更新していき、最終的にはボリュームを5倍くらいにして良いものを目指していこうと考えています。 TeXによる論文執筆のブログ記事作成経緯 LaTeXのメリット 式番号や章のラベルと引用 バージョン管理の容易さ エディタの種類 保守管理の容易さ クラウドサービスによるTeXの利用方法 初歩的なLaTeX利用 論文執筆時のLaTeX基礎事項 文書の書き方 数式の書き方 数式のTeX

この記事では状態方程式に基づく制御について1つの記事にまとめます。状態フィードバック制御の個々のトピックの詳細を説明した記事へのリンクは都度貼っています。 状態方程式の基本事項 可制御性と可観測性 可制御性 次数ごとの可制御性行列 可観測性 次数ごとの可観測性行列 同値変換による状態座標の変更 同値変換の前後で保存される性質 状態方程式の同値変換手順 極配置による状態フィードバック制御 状態フィードバック制御と自律系 配置された極と制御性能 スカラシステムの極と応答 極と安定性 極配置と制御性能 可制御正準形の極配置 可制御正準形の制御則と構造 2次の場合の特性方程式 最適レギュレータによる状態フィードバック制御 最適レギュレータの考え方 最適レギュレータ問題の解 状態オブザーバと併合系による制御 状態オブザーバの基本的な考え方 オブザーバの立式 実機実験とシミュレーション MATLABシ