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制御の森を歩く③ ~現代制御理論:状態空間モデルの周辺~
2026年5月20日(水)
  • 13:00~14:00(開場12:45~)

セミナー概要

ロボットや自動運転など人手不足や災害復旧などわが国が抱える諸問題の解決に「制御」は基幹技術として活躍しています。この制御技術は、機械、電気、化学などあらゆる工学分野の製造過程や最終製品に埋め込まれているのでその理解を深めることは非常に有益なのですが、ツールのひとつとして紹介されるだけで全貌を理解する機会は得られないのが現状です。

本セミナーの目的は、「(1)概要編」「(2)古典制御編」につづき「(3)現代制御編」と題して、微分方程式から状態空間モデルを導く手順を通して、現代制御理論の成果の一端を知ることです。現代制御理論は古典制御理論と並んで制御工学の重要な柱であり優れたテキストがたくさんありますが、微分積分や線形代数を駆使するところで苦労したエンジニアは少ないのではないでしょうか。

本セミナーでは、制御の森の微分方程式から状態空間モデルまでを散策をする形式で、状態空間モデルの必然性と意味を理解します。ポイントとなる用語や概念の間をひとつずつ歩いて渡ることで状態空間モデルの再認識ができます。

開催日
2026年5月20日(水)
時間
  • 13:00~14:00(開場12:45~)
対象者
・現代制御に興味のある方
・状態空間モデルは知っているが、その意味が納得できていないエンジニア
・MATLABを使っているが、内部の処理を理解していない方
開催方法 Zoom (ウェビナー)
参加費 15,400円(税込)

セミナー内容

1
 目的と準備
 ・制御の森を散策する
・制御の森(システムの解析の図)
・今回の散歩コース:常微分方程式から状態空間モデルまで
2
 1階微分方程式から状態空間モデルまでを歩く
 ・微分方程式から状態空間モデルまでを歩く
・電気系の微分方程式モデル
・変化する物理量に着目して微分方程式を変形する
・ブロック線図を使って1次の状態空間モデルを読む
・微分の定義に戻って1次の状態空間モデルを読む
・微分方程式の厳密解を解釈する
・ここまでのまとめ:1次の状態空間モデルの読み方
3
 n階微分方程式から状態空間モデルまでを歩く
 ・機械系(力学系)の微分方程式モデル
・2つの積分器を縦に並べてみる
・行列を使ってネットワークを整理する
・行列を使ってネットワークを整理する
・状態を定義して1階の微分方程式に似た形式に変形する
・ベクトルと行列の足し算、掛け算
・ブロック線図を使って微分方程式を読む
4
 状態空間モデルから見える風景
 ・状態空間モデルから見える風景
・状態空間モデルはカルマンによって提案された
・ウィナーフィルターからカルマンフィルタへ
・システムの特徴を定義する新しい概念
・古典制御に替わる新しい制御系設計方法論
・現代制御理論の発展
5
 まとめ
 本日の重要キーワード
6
 質疑応答

到達目標

・微分方程式と状態空間モデルの関係を理解する。
・現代制御理論と他分野のつながりを知る。
・制御は数学という言葉で語られている。

講師プロフィール

汐月 哲夫

博士(工学) (東京工業大学)

1983~1990:熊本大学工学部 助手

1990~2006:熊本大学工学部 助教授

2006~2007:熊本大学大学院自然科学研究科 助教授

2007~2008:熊本大学大学院自然科学研究科 准教授

2007~:東京電機大学 未来科学部 教授

【所属学会】

計測自動制御学会、システム制御情報学会、IEEE Control System Society、日本ロボット学会、機械学会

【専門分野】

制御工学, 通信・ネットワーク, 機械力学、メカトロニクス, 機械力学、メカトロニクス, システム工学 キーワード(ネットワーク化制御、遠隔操作システム、制御理論、人間機械系,システム理論)

【著書】

つながる!基礎技術IoT入門 (共著)

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