20分で分かる制御工学の全体像

参考文献⇩
やさしく学べる制御工学【森北出版】

これの7章あたりを読むと、今日の話が
全部1段上のレベルで分かると思います。
おすすめしておきますね。

 

【書き起こし】20分で分かる制御工学の全体像

(00:01) 逝去工学といえばやっぱりこちらの頭ですよね ブロック図っていうのを習ったと思うんですけれどもこれがですね非常に有名になって くるわけでしょ この r っていうのがよく目標つとして使われてね目標つ用コントローラーに入力し まして プラントを子制御していくみたいなはそのようにしてねこう話されることが多い と思うんですけれどもちょっと最初の方はですね僕が実は勉強した時の記憶をたぐって みるといいですね この p とか c とかですね r と可愛いとかを与えられてなんか語源世界との 高熱な狩りがなかなか見えなくて苦労した覚えが 8あるんですね なんでまず最初はですねこれを現実世界の会例えばこれですね 例えばお風呂とつなげましてそ話していければお風呂にですね お風呂屋さんが言ってましてでもぼく学校話しかけるわけですね今日は何か42度にし てくださいみたいなそういうのとこのブロックずつない いるところからまずは話していければなと思います非常に身近な考え方が使われている というところですね
(01:03) a 棟だまず最初ですねまず最初はコントローラーとか プラントっていったい何のことなんですかってところからやっていければと思います まずはちょっと話を丹前化しておきましょうかいきなりこのフィードバック制御系の ブロック図っていうのをやっていくとねなかなか分かりにくいところがありますので こいつとも対応可ですねちょっとえっと中弱体化しましたけれどもこれから考えて いければと思います でどれがどれなのかってことなんですけれどもこのあぶれていってやつ この目標値を与えるのは何かっていうとこれはえっと僕ですね 僕が頼むわけです順番入れ替えてあげると分かりやすくなんですけど プラントは何かってとこ5ですですねこの五右衛門風呂っていう名のプラントを制御 するコントローラーまあお風呂屋さんが居てるとこういう配置になるっていうのをまず 最初に抑えておかないといけなかったというところ なわけですねはい
(02:08) これで話しかけるわけですえっとちょっと今日寒いんで 426年にしてくれませんかがつまりこの rt というのはなんとなくこうね 身近な感じしないんですけれども実際中身としては42度で一定ですよみたいな まあそういう意味ですねまぁ途中でこう風呂に浸かっていて熱いなって 持ったら時間変化をつけてあげてね対処40ので頼んでたんだけど後で39度に やっぱり支えてくださいとかっていう 入力にしてもいいですけどこういう関数縦軸が r て言って温度で横軸が時間ですね こういうカクカクしたですね目標値が与えられる 誰に買ってと古谷さんに というところになってくださいねではフラーさんはこう考える理由ぞ この cs っていう部分かこれを降らさに当たるんですけど来てちょっと消すといて その目標ずを聞きつけたお風呂屋さんはええまあなんていうか服やつあるじゃないです かいき吹きかけてそれで酸素を供給するやつあるんですけどあれに持ち替えてですね お風呂を温めていくそれがこいつですね
(03:14) お風呂屋さんカッココントローラーとなんか制御器って言われたりするんですけど さすがに制御器って書くともう人間味がなくなっちゃうんでそれはマジた後の話に つながっていくんですけれども まあそんなところですねまぁこれで何するかちーましたらええまあ人間の場合はです けれどもいいの場合いい これは長年の経験つもの 元にして入力を決定するんですねそれがえっとさっきので言うところの この x になるわけです x これはなんていうんだこの単位つけるとしたら x kj みたいな感じです まだから同じ細字ですけれども役割が違ってこれは熱量のわけですね とにもかくにもこいつ等ですねプラントに入力してあげたわけです プラントなんてまあプラントってこの名前書いといてですねやってあげるとそれっぽく なってきまして でここからえっと by が出力されるもうお分かりますね 相愛ってのは何かというとそう温度だけですこれがえーっと目標値から出力までの と関係ですね中華は出力とか中間重力みたいなんだって それがこうコントロールしている子制御入力って呼ばれてるんですけど制御するための
(04:21) 入学であるという意味で マイク使った理由使ったりするんですがそれによりそれを動かすことによって適切な y を与えてあげることができると いうとこですね ay が出力されますと上で+めでとする そこになるわけね なんですけれどもここでちょっとやっぱり問題が起こってくださいねそれが続きまして のお話であるフィードバックにつながってくるわけです じゃあ次の話へ見ていきましょう [音楽] どこに問題があるかってことなんですけれどもこれはシンプルにですね お風呂屋さんの長年の経験があるとはいえですね 正確にこれ五右衛門ブローを制御することな難しいわけでしょ なぜかといったこれの話になってるんで風が吹いたりとかするわけですね桶屋が儲かっ たですとそれによっ てなんていうかな光システムがゴミ出されるとがイランが入ってくるまでていくで戻っ てもいいですけど
(05:24) まこディっていう影響があるんで経験プラスアルファーも何かしらが必要なわけでも それがフィードバックです まあなんていうか味見してこれで塩加減調整してみたいなプロセスになってくるわけ ですけれども まあある程度なんてが分量はあるとはいえ最後の微調整はやっぱりしなきゃですねそう いう 塗ってくるわけです まあ身近ですよねはい なのでえっとこれにんですね線を付け加えてあげるんですけどまぁここから分岐させて あげる この件を打つっていうのはよはえっと指を突っ込んで厚みたらあつってなったらその線 あのなんか火傷してる感じなんですけど ブーバーこれ風呂入っててリアクションぐだしなきゃいけなくなってくるんですがその アルトですねお風呂屋さんとして後上がったりなんでならないように正確にですね なるべく目標数を通じてしなきゃいけないよねということがあるわけでそれで常にです ねこのフィードバックをかけておいて温度ですね 比較してを上げるとそれプラスマイナスがあるわけです まつまり今3月9度だったとして目標値が40だから後3度筆を見てのでそこから光栄
(06:34) なんてかな 逆算するにこれくらいの薪をくべないといけないみたいな あくまでこの五右衛門風呂にこだわるスタイルですけれども 200年前はこういうことをやっていたわけですね それで後進化していくと結局これ最初の話だぞこれ 一緒ですねこうじゃなくってこいつかな なんかプロトンとかなんかそういうのがありますけれどもそういうのはちょっとも前回 の話でして まあ今日はこれ これがえっとフィードバックのつながりなとっ なんかここわかりやすくなりません っていうのでプラントそれからコントローラー 入力す r と痛感何からいろいろあって完成とっていうところですね ここまで大丈夫でしょうか でええまあ制御工学っていうところではあるんですけれども なんていうかこうちょっとまだ泥臭い感じでありますね コントローラーで cs とか書いてる我に動いてるの普通になんて顔フラさんのあの
(07:41) 脳みそじゃないかと 人工2のじゃないやないかいっていうところがあるわけで 皆さんあの大一位思い浮かべてもらってもっていうかを今も持ちいらっしゃるかもしれ ないですけれども あのをふらさんが上2しているなんてことはまずないじゃないですか どうだってやってるんですか見ただけ五右衛門風呂まだ入ってるんですかってのも ちょっと気になるところですけどこれをちょっと進化させるわけで眠いのでまぁ結局今 何が起こっているかというとふらさんがですね自動化されていると一つずきキーワード として児童を書くのがあるんですけども このコントローラーの部分をどんどん自動化していったりするのが高額でありその脳 みそに当たるのを設計するが 制御効果が勝ってるとチョップあの興味が腎臓際は行ってきますよね そういう話だけど てことでお風呂屋さんですね結局 あの機会に取って代わられるということでしてそれが何かって言ったらさっきはですね えっとこれどこだっけななんか a 今移動とかこう言っていたじゃないですか まあ勢いのある人だったんですけれども最近はつはこれどうなったかっていうと ボタンがついていてですねこなんていうかぴろりんみたいな
(08:50) ピロリーンで大ある いう奴に対して今同じように僕が話しかけているとこの展開はそんなに変わらないん ですけれども 今ここは不変でしてね 結局どうなるかというとまあぴろにーに対してボタンをこうポツポツをして制御する ように高目標ずを伝えると こういう入力ができてくるわけでして細かく書いて言ったらこれからなんだろうこう いうこの頭脳にあたる部分が the ボイラーさんにですねこれくらいの入力をお願いしますっていうふうに くっつける与えてそれを正確に表すような入力を湯船に対して行うと これにこう結局変わったわけですねただし アルゴリズムとしてはの全く同じなわけでして えっとこの部分ですね ここっての引き継がれているとちょっと長さ足りないんでこれ拡大する必要があるん ですけれども ヘットとりあえずはこういうことになっていますと いうところ戦えーちょっと頑張って線を支えてあげるんですけどこういう形だ 今プラスマイナスん
(09:55) だからまあボタンで押せですねこれ 表示されてるのはこのくらいですけれども超その音頭をとる まぁ正確にドリクラやってな仮想分からないですけれども まったくがイランがなかった普通に数式だけでねやっていけるんですがまぁ万が一に 備えてこういうマイナスのフィードバック経路も備えてあったりだとかっていう ってことでえっとこれをまとめてからここの部分かな このボイラーとこのポツポツませんをまとめた部分のことを コントローラしーすと 書いていたわけです 流れましたね そこれがえーっとお風呂で ps だったかなっ でえっとプラントの s ででまぁなんか色々かっつんこ幸せで pc 1+ pc 分 の pc とかありますけれどもそういう伝達関数を gs って書いたりだとかって いうところに行っているわけでない えっと10分呉羽な下がっ さてそれではここからはえっとまぁいろんな専門用語の位置づけであったりだとか
(11:08) コントローラーを設計するまでの流れですね もう確認していければなと思いますそれを持ってえまあ青二鋼殻の全体像であると はいじゃあまず1個目ですねそれは何かってとシステムを知るということになってくる わけですね えっとですねこの図があったと思うんですけれどもえっとこの ps ってやつ これを知るのがまず1本目のハウスになってくると 先ほどですねえっとなんか五右衛門風呂の話をした時に長年の経験がとかっていうのは そうこれですね 鼻差だったと思うんですけれどもまあズバリここにあたる部分 いうところですねああもうなんて言うの日常生活とかでもまあ 例えると分かりやすいかもしれないですけれども 例えば車おこうね速度をコントロールしようと思ってどれくらいのアクセル踏み込めば いいかなみたいな話になった時を想像してもらいたいんですけど 素人のドライバーさんがいますですねしろどのよたらコントローラんですよ 顔ってそれで粋なに50キロに時速50球に制御してくださいとか って言われてもばなかなか難しい訳なんですかそれは何かって言ったら過去の蓄積がな
(12:19) いっていうか 機械学習とかでもよくありますけれども訓練されてないですね なんでちょっと踏み込みすぎちゃって120キロとかったらね なんかお前レーシングカー乗ってるんですかみたいな話になっちゃうので まあ言うたらこう危ないわけでぞ だからある程度ですねテストを繰り返していろいろ訓練してまたこんくらいだなって 思っていいが50キロ関係ですね そこからまあフィードバック入れなきゃいけないけど だってそのいきなり何かテストも何もあのやっていない状態で フィードバックあれからいけるんじゃないかなとかっているのはやっぱ危険な理由 えっまさにちょっとは不安定である なのでえっとまず1個目はその長年の経験にあたる部分を コミュにつけてプランと思うんですね泉質を知っていく そういうところですね でその時にざーどんな専門あー使われるんですかっていうところなんですけど ブーバパのパソコンで打っとこうかなと思うんですけど
(13:24) 入力と大定番絵本ぼくが全然 ん自動化されていないんですけれどもこうこういう完全つ が a と話すしてくれるのかなん えっとりんパルス入力ステップ入力周波数を入力周波ソートとかありますけどまぁアレ のことですね でそれでえっと何だろうな1回じゃあこれくらいの薪をくべてみてってかこれくらい 熱量を与えてあげてあぁ チェーン割と好音温度が上がっていくタイプなんだ a っていうのが分かると えっとその後も制御につなげやすくなる 遊ぶところですねん すごいでさっくりしてますけれど なんでえっと1個が入力と音によってシステムを白い そういうプロセスですね それでシステムを知り尽くしたらまあいろんな比熱だったりとかってパラメーターが得 られたら じゃあそれにどういった入力をしてあげれば理想的な出力が得られるのカップのが だんだんと計算ができるようになってくるわけですか なんでその入力を決めるための数式をですね ここに作っておく組み込んでホッケーパ
(14:32) 例えば42度って言ったときにここで計そしてあげ 手配100 kj みたいな あとはまあ90100で増やしていきますジュールみたいなそういう時間変化を伴う 成長に行くを計算できる それがえっとは二つ命ですね 専門用語としては何があるかなっていうのでいうとまあさっき入力とうとうでした けれどもこれの場合だと8キー制御だってこれ比例制御だっているとか pi 制御たりとか pid 制御とかっていうのがいろんな仕組みがあってですね まぁなんか系+ ks 多数 k あることの s みたいな123つけておいたんだかな pid でそれぞれ何かケース決定してとかってのがあるんですけどその 作ってあげる そういうなんかコントローラーを持った a まあ全体のシステムをつくっていく みたいなことがあるんですね でへまあここから先は何ですかってと最後にやるのがやっぱこういう命ですけど安定性 の評価
(15:39) ちょっと一番難しいところですけれども まあ曲配置だってね曲って何かというと 5安定局がどこ見たいなえっと s =みたいな話ですけどまぁそういう話があって あとはえっとなエキスと全部なんかこうぐるっと一周回るよねで何周したからンってみ たい何かなんですけどまぁここは割と高覚える計7日な的に僕の中で捉えているんです けどなぜかピットすごく難しいからどうもー ボード線図とか頭の意味くらいはわかるんですけどなんか局の周りを何周してとかと いうのは僕は掃除切返しないんですけれどもそういった奴がこう続いていくわけですね どんど全部満たしてシステム全体としても大丈夫ですねってだったらまあそれで コントローラーが完成と っていうかまぁそれを含む制御系全体が完成してまぁ見事に自動化されてですね ちょっと黄黒屋さんとしては悲しいんですけれども お役御免と いうふうにあるわけですね よろしいですかね うん まてなわけでえっを流れをされ食とまずえっとシステムのことを知ると入力とボート
(16:47) これ3種類あるんですけど まあインパルスに約ちょっとハンマーで叩いてみたとかでもいいんですけど3を使って こういうシステムですね以上クレイ系ですね見てるのも判断しますそこから コントローラを設計して 最後に全体の安定性を見て終了である いうまあざっくりとした感じかな まあ at は他の声量携帯でいいんだったら フィードバック以外にもですねえっすごい件素敵なオンオフ制御 暑くなってきたから8号オーケス寒くなってきたからみたいなそういうなんか話だっ たりだとか まああと農道音響制御といってイヤホンとかについてるんですね なので行くと周りの状況が時事刻々と変化していくんで 機械学習っぽいやつを搭載してですね なんてんだろうこれすごいんですけどコントローラーを えっと時々刻々設計し直していくようなことも実はできたりしてそういう話につなげて いくというところでした というわけでねまあ本とりあえず本当はこれで終わりそうと思います最後までコスト
(17:52) ありがとうございました えーまぁもしよかったらチャンネル登録高評価グループで桜蔭のほんと 説明何からツイッターのフォロをお願いしますそれではまたね今疲れ様 い [音楽] ん

内容(29ページ)⇩
https://www.morikita.co.jp/books/book/2735

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