制御工学の入門書を開くと最初に登場するキーワードのひとつが「伝達関数」です。 機械系・電気系・流体系といった物理的に異なるシステムを、すべて同じ枠組みで扱える共通言語として、伝達関数は制御理論の中心に位置づけられます。 しかし「微分方程式と…

制御系の安定性や応答特性を視覚的に把握する強力なツールが「ボード線図」です。 制御工学を学ぶうえで、フィードバック系の設計や安定余裕（位相余裕・ゲイン余裕）の評価には不可欠な図表で、産業用制御の現場でも実機チューニングや周波数解析で日常的に…

「温度センサの電圧をマイコンで読みたい」と考えたとき、最初にぶつかるのがA/D変換です。 センサは温度、圧力、明るさ、電流、位置などを電圧や電流の変化として出力します。 しかし、マイコンやPLCの内部で扱えるのは、0と1で表されるデジタル値です。 こ…

「入力と出力を確認してください」と言われたとき、何を見ればよいでしょうか。 ITの画面操作であれば、キーボードやマウスから入る情報と、画面やファイルとして出る結果を思い浮かべるかもしれません。 一方で、PLCやマイコンの現場では、センサー、スイッ…

制御工学のフィードバック制御において、応答が「目標値を一度行き過ぎてから戻る」現象――これがオーバーシュートです。 温度調節計の立ち上げ時に温度が設定値を超えてしまったり、サーボモーターの位置決め時に目標位置を行き過ぎてからゆっくり戻ったりす…

「設備データをクラウドに集めたいが、通信遅延や回線負荷が気になる」。 IoTやスマート工場を検討すると、この悩みはかなり早い段階で出てきます。 センサー値、カメラ画像、振動波形、PLCの稼働情報、アラーム履歴などをすべてクラウドへ送れば、データは…

温度・流量・モーター回転数といった工業プロセスから、エアコンの室温調整、自動運転車の速度制御まで――現代社会のあらゆる自動制御の根幹を支えているのが「フィードバック制御」です。 制御工学の入門書を開けば必ず登場する基本概念ですが、「なぜフィー…

力や重量を電気信号に変換するセンサ「ロードセル」は、産業用の電子はかり、押し引きの荷重測定、プレス機の加圧管理、自動車の衝突試験など、製造業のあらゆる計量・計測シーンで使われています。 しかし「ロードセルって結局どんな原理で動くの？」「コラ…