- 制御工学の考え方―産業革命は「制御」からはじまった (ブルーバックス)/木村 英紀
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蒸気機関を発明したワットは、産業革命の父であるとともに、「制御工学の生みの親」でもあるのだそう。
蒸気は水と燃料さえあれば使えますし、蒸気を使った機械自体は昔からありましたが、そういったエネルギーを「必要な時に必要なだけ」取り出せるような工夫を考えたのがワットの画期的なところだったみたいですね。
風車で石臼を動かして小麦粉を作っていた製粉工場は、風が気まぐれに変化してしまうと上質な小麦粉が作れません。蒸気機関による製粉工場にも同じ悩みがありました。エネルギーがなるべく一定・持続的に働くようになって欲しいのです。そこでワットは蒸気の仕事具合に応じて、蒸気を送るパイプのふたが閉じたり閉まったりする遠心調速器という機構を考えました。
こういった仕事具合を見てから、そのエネルギーの適切な供給量を決めるものをフィードバック制御といいます。見てから変えるので予測しなくてよく、事前情報を節約できるメリットがありますが、操作が後手にまわるデメリットもあります。
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実践より制御事例の紹介に徹していて、制御工学のオリエンテーションを受けているようなわかりやすい本でした。分裂周期調節の不調によるガンや経済の需給など色々な問題に制御の考え方は応用できるようですね。
memo
:・状態推定問題 － カルマンフィルタ
・人の腕 ７自由度 ＆ 各指に４自由度 計２７自由度
・知能 － 不確かさに対処する能力
・三輪車が倒れないのは － ３つの点を含む平面は一義的に決まるから
・製鉄やってる会社は半導体もやってる
・負荷曲線L0の傾きΘ > 特性曲線C0の傾きψなら平衡に近づき安定
・１０００分の１の力で舵を切るのに１０００倍の角度分回す必要あり
→ 時間と精度必要 → サーボを使う
・ジャイロスコープ － 傾けても回転軸は変化しない ＝ 方向の記憶装置
・ＰＩＤ制御 、 ナノサーボ