システム同定と反復学習制御による高速高精度サーボ制御技術とその応用 ~個別相談付~ 【弊社研修室】

~ ラプラス変換の基礎、周波数領域システム同定、フィードバック制御器設計、反復学習制御の基礎と実機実装 ~

・制御の高速化と追従誤差低減を両立する実践的手法を修得し、高精度な製品開発に応用するための講座
・フィードバック制御の勘所、フィードフォワード制御器設計の実践的チューニングから反復学習制御やモデル駆動とデータ駆動の融合技術まで修得し、高精度な制御技術に活かそう!
・MATLABサンプルコードも配布いたします

講師の言葉

 高速かつ高精度にダイナミクスを制御する技術は、半導体製造装置、工作機械、鉄道、自動車、電力機器など、現代の産業基盤を支える中核技術です。
 本研究グループでは、モータ構造や機構設計といった物理層から、サーボアンプ・空圧バルブといったアクチュエータ設計、データとモデルを結ぶシステム同定、フィードバック制御器設計、フィードフォワード制御、さらに学習制御に至るまで、一気通貫の制御系設計と産学連携による実装を行ってきました。
 本講座では、電流・位置・温度・流体・プラズマといった異なる制御対象に共通する制御系設計の考え方を整理し、理論的制約を踏まえた上で、制御の高速化と追従誤差低減を両立する実践的手法を解説します。特に、レシピやGコードなど未来の目標値が既知である制御対象に対して有効な、非因果的フィードフォワード制御(Preactuation)や、同一動作を繰り返すシステムに適した反復学習制御について詳述します。
 最後に、これらの制御手法を実装しやすいEtherCATベースのRapid Control Prototyping環境を紹介し、個別の技術相談をお受けします。一部MATLABサンプルコードも配布予定です。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年05月13日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・メカトロニクス機器の制御エンジニアの方
・半導体製造装置、あるいはそのコンポーネントの制御エンジニアの方
・工作機械、あるいはそのコンポーネントの制御エンジニアの方
・システム同定、制御器設計、学習制御を学びたい方
・EtherCATで省配線だけでなく制御性能向上を実現したい方
予備知識 ・解説はしますが、以下の事前知識があると、より理解が深まります
 ・ラプラス変換
 ・伝達関数
 ・古典制御
 ・Bode線図、Nyquist線図
 ・信号解析
修得知識 ・電流制御・位置制御・温度制御・流体制御・プラズマ制御に通底する制御系設計哲学
・ラプラス変換の勘所
・周波数領域システム同定
・フィードバック制御器設計の勘所
・フィードフォワード制御器の実践的チューニング
・反復学習制御の考え方
・制御系の実装法
・EtherCATに基づくRapid Control Prototyping環境の構築
プログラム

1.はじめに:段階的制御系設計の外観
  (1).シーケンス制御vs制御工学
  (2).先見知識を制御系設計に入れるご利益
  (3).露光装置が「人類史上最も精密な装置」を実現している理由
  (4).我々の階層的制御系設計の概観
    a.モータ最適化・モータドライバ設計・システム同定・FB/FF制御・学習制御
  (5).推奨教科書

2.応用事例紹介
  (1).位置決め制御
  (2).流量制御
  (3).温度制御
  (4).プラズマ制御

3.ラプラス変換の基礎
  (1).ラプラス変換の基本哲学
  (2).公式と計算法~電気回路を例に~
  (3).極・零点と時間応答・周波数応答
  (4).Bodeの位相公式

4.周波数領域システム同定の基礎と実践
  (1).システム同定の必要性
  (2).時間領域システム同定と周波数領域システム同定
  (3).システム同定入力(Multisine)の生成
  (4).周波数領域システム同定の適用例
  (5).システム同定の手順
  (6).MATLAB Toolboxの紹介

5.フィードバック制御器設計の基礎と実践
  (1).どうしてフィードバック制御をするのか?
  (2).性能を記述する感度関数の見方と性能上限
  (3).ロバスト性を記述するナイキスト線図の見方と整形法
  (4).各種補償器の特性
  (5).FB制御器設計の最適化問題としての難しさ
  (6).極配置設計によるPD、PI、PIDゲイン設計
  (7).実践的フィードバック制御器チューニング則

6.フィードフォワード制御器設計の基礎と実践
  (1).軌道生成とフィードフォワード制御
  (2).目標軌道の微分値を用いるフィードフォワード制御
  (3).フィードフォワードゲインのチューニング手順
  (4).未来情報を活用する非因果的フィードフォワード制御

7.反復学習制御の基礎と実践
  (1).反復学習制御 (Iterative Learning Control:ILC) の基本原理
  (2).周波数領域反復学習制御の設計
  (3).モデル駆動とデータ駆動の融合

8.システム同定・FB・FF・反復学習制御の実機実装
  (1).Simulink Desktop Real-Timeとインターフェースカードによる実装
  (2).TwinCAT3、EtherCAT、MATLAB Coderによる実装

9.技術相談会

キーワード 階層的制御系設計 モータ最適化 モータドライバ設計 システム同定 FB/FF制御 学習制御 ラプラス変換 周波数領域システム同定 フィードバック制御器設計 ナイキスト線図 整形法 各種補償器 FB制御器設計 チューニング則
タグ 精密機器・情報機器モータロボット機械工作機自動車・輸送機制御
受講料 一般 (1名):51,700円(税込)
同時複数申込の場合(1名):46,200円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
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