制御工学


	制御工学

制御工学を学ぶ意義
制御対象を合目的に動作、機能させるための方法論であってその対象が機械システム、電気システム、原子力システム、といった異なる分野のものであっても、それらの動作、機能に共通する性質を中質紙手、それらをもとに分析を行い、その意味では個別の分野を人間の体で言う肉とすれば、制御は骨のようなものである。したがって、応用数学のように方法論と考えられるので、勉強する意味があると思う。

制御とは、何であると思うか
われわれが思い通りに動かしたい制御対象があるとする（ロボットなど）。この対象の動き、つまりロボットでいえば手先がいまどこにあるか各関節の角度はどのくらいかなどの制度を計測するセンサと呼ばれる部分がある。そしてセンサによって得られた情報をもとに、自動的に制御対象に動作指令を与えるコントローラの部分がある。この部分は、現在はディジタル計算機を使ってプログラムによって実現される。これら３つの要素を結びつけ、われわれの意に添うように動かすことを制御といい、制御理論と呼ばれる数学を用いる。

授業で興味深いと感じた話題
リニアモーターカーや車、モノレールなどを話していただき、どれもとても興味深く、制御工学の重要性を感じた。リニアモーターカーは、左右に動くと、リニアモーターカーに働いている上下力の左右での値に差が出て、軌道に近づいていた側では浮上力が増加し、反対側では浮上力が減少する。このような特性を用いてリニアモーターカーは動いている。

制御工学の楽しい応用例
応用例の一つとしてロボットがあげられる。多数の自由度を持つロボットに作業を実行させるために、運動の自由度を適切に制御する制御装置がある。制御装置の実態はコンピュータである。各種センサの信号を受信し、所定の動作となるようにアクチュエータ駆動信号を出力する。制御動作を決定するのはコンピュータ内に格納されている制御プログラムとデータである。