制御工学ブログ / Control Engineering Blog

制御工学の基礎から専門まで、動画・MATLABコード付きで解説。20年以上の研究経験をもつ大学教員が運営。Control engineering tutorials, research articles, and MATLAB code by a university researcher. Topics: LMIs, state estimation, model error compensator, multirate systems, observer design.

制御教育インタラクティブ教材

制御工学教育に利用可能なインタラクティブページを作成しました。今回、制御アニメーションを4つ追加し、合計10個になりました。大学(理工系学部)の制御教育などに活用いただけると幸いです。

# 教材名 内容 ファイル
01 1次系の応答 ステップ応答・インパルス応答 (K, T) control_1st_order.html
02 2次系の応答 ステップ応答・インパルス応答 (K, ωₙ, ζ) control_2nd_order.html
03 ボード線図と入出力波形 2次系の周波数応答と正弦波入出力 control_bode.html
04 PID制御 PIDフィードバック制御のステップ応答・ボード線図 control_pid.html
05 3次系の極配置 状態フィードバックによる極配置とステップ応答 control_poles.html
06 状態推定 観測ノイズと速応性の状態推定におけるTrade off control_observer.html
07 振れ止め制御 クレーンの振れ止めアニメーション(コンテスト) control_crane.html
08 適応クルーズ制御 ビークルのクルーズコントロール(状態FB) control_acc.html
09 倒立振子 倒立振子の目標値追従制御(状態FB) control_invpend.html
10 部屋の温度制御 3つの条件の比較(目標温度18度) control_temperature.html

以下のURLでアクセスできます:

https://hiroshi-okajima.github.io/control-interactive-tools/

例えば、アダプティブクルーズコントロールの場合は次のようなページとなっており、2つのゲインを変えると応答が変化します。開始ボタンを押すとアニメーションがスタートし、リセットを押すと再度実行が可能となります。(開始を押してしばらくたって応答が終わった後は、再び開始を押すとスタートします。)

アダプティブクルーズコントロールの例

各教材への直リンク:

1次系のステップ応答とインパルス応答

2次系のステップ応答とインパルス応答

入力信号の角周波数ごとの入出力応答の表示

PID制御器のゲイン線図、ステップ応答

配置した極と応答、フィードバックゲインの表示

ノイズ下での状態推定(2次システム)状態応答、推定誤差応答

クレーンの振れ止め制御(アニメーション,スライドバーでゲイン調整)コンテスト形式

車間距離30mを保つための制御(アニメーション)

倒立振子の追従制御アニメーション

部屋の温度制御(3種類の部屋条件)