モデルベース制御器設計におけるパラメータ自動調整の実践  ~デモ・個別相談付~ 【弊社研修室】

~ 線形制御の基礎とモデル化、フィードバック/フィードフォワード制御とパラメータ自動調整、多入力多出力系の制御器自動設計 ~

・古典制御から多入力多出力系まで汎用性の高いモデルベース制御器設計とパラメータ自動調整の実践ノウハウを実習を交えて修得し、制御器設計実務に活用するための講座

・フィードバック/フィードフォワード制御における制御器自動設計のポイントを修得し、多入力多出力系(MIMO)の制御器設計に応用するためのセミナー!

※デモで使用するMATLABのサンプルプログラムを配布いたします

講師の言葉

 制御工学では、伝達関数に基づく古典制御や状態空間に基づく現代制御などの線形制御理論を扱いますが、それらの理論と実際の業務において制御器設計を行う際のパラメータ調整との関連性が直感的でない場合が少なくありません。また、装置の複雑化に伴い複数の入出力を持つようなシステムにおいては、一般的に制御器のパラメータの数が膨大になり、制御器のパラメータ調整に多大なる労力を要します。

 本セミナーでは、多入力多出力系まで応用可能な汎用性のあるモデルベース制御器設計を、実際の業務で必要となる制御器のパラメータ調整に重きを置いて解説します。フィードバック制御器とフィードフォワード制御器のモデルベース制御器設計手法と、周波数応答データ・時系列応答データを用いた自動調整手法について解説します。多入力多出力系の制御対象を想定した制御器設計デモでは、実行例付きのMATLABプログラムも配布します。また、最後には質疑応答と技術相談会も行います。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年08月19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 ・モデルベースの制御器設計に興味のある方
・制御器のパラメータの自動調整を必要とされる方
・多入力多出力系を制御対象として扱われている方
・時系列応答データ・周波数応答データの利活用を進めたい方
予備知識 ・微分方程式(ラプラス変換)
・線形代数(行列・固有値)
・古典制御(伝達関数)の基礎知識
・現代制御(状態空間)の基礎知識
・Bode線図・Nyquist線図
修得知識 ・フィードバック制御器のモデルベース設計手法と自動調整手法
・フィードフォワード制御器のモデルベース設計手法と自動調整手法
・多入力多出力系の制御対象の扱い方と制御器設計手法
プログラム

1.線形制御の基礎

  (1).線形制御の概要と制御器設計の流れ

  (2).制御対象の微分方程式と線形モデル化

    a.「良いモデル」とは

    b.動作点周りでの線形モデル化

    c.伝達関数モデルと状態空間モデル

  (3).周波数応答データの測定とシステム同定

    a.システム同定におけるモデルの種類

    b.周波数応答データの取得

    c.モデルのパラメータ同定

  (4).2自由度制御におけるフィードバック制御とフィードフォワード制御

    a.1自由度制御の設計自由度の限界

    b.2自由度制御における軌道追従と外乱抑圧

  (5).多入力多出力系における制御器パラメータ調整への要求

    a.多入力多出力系の制御器設計の必要性

    b.多入力多出力系の制御器設計の難しさ

 

2.フィードバック制御器の自動設計手法

  (1).極配置法を用いたPID制御器の設計

    a.フィードバック制御器設計の目的

    b.規範モデルに基づくフィードバック制御器の極配置設計

    c.2次系に対する極配置法を用いたPID制御器の設計

    d.産業界で用いられるフィードバック制御器の等価変換

  (2).ナイキスト安定判別に基づくフィードバック制御器のパラメータ調整

    a.フィードバック制御器の性能と安定性のトレードオフ

    b.感度関数と外乱抑圧特性

    c.ナイキスト安定判別法

    d.フィードバック制御系のロバスト安定性

    e.感度関数とナイキスト線図の関係

  (3).周波数応答データを用いた最適化によるフィードバック制御器自動調整

    a.最適化によるフィードバック制御器設計

    b.内部モデル原理

    c.PID制御器の基底関数による解釈

    d.周波数応答データを用いたフィードバック制御器自動設計

 

3.フィードフォワード制御器の自動設計手法

  (1).逆モデルを用いたフィードフォワード制御器の設計

    a.フィードフォワード制御器設計の目的

    b.制御対象の逆系とフィードフォワード制御器設計

    c.離散時間の制御対象の逆系の不安定性

    d.フィードフォワード制御器の実装方法

  (2).誤差波形に基づくフィードフォワード制御器のパラメータ調整

    a.基底関数型フィードフォワード制御の特徴と利点

    b.多項式軌道による指令値の設計

    c.後退差分による基底関数の設計

    d.誤差波形に基づくフィードフォワード制御器のパラメータ調整

    e.基底関数の種類と選定

  (3).基底関数型反復学習制御によるフィードフォワード制御器自動調整

    a.反復学習制御による誤差データの学習

    b.反復学習制御の種類

    c.基底関数型反復学習制御によるパラメータ調整

    d.基底関数型反復学習制御による軌道追従性能の改善

 

4.多入力多出力系の制御器設計の基礎

  (1).多入力多出力系の極と零点

  (2).軸間干渉の評価と非干渉化

    a.多入力多出力系における制御器設計の指針

    b.完全対角化

    c.近似対角化

    d.Relative Gain Array

    e.干渉指数

  (3).多入力多出力系の安定判別手法

    a.一般化ゲルシュゴリン帯

    b.固有値軌跡

    c.一般化ナイキスト安定判別法

 

5.多入力多出力系におけるパラメータ自動調整の実践とそのポイント

  (1).制御対象のモデル化と座標変換

    a.多入力多出力系の制御器設計手順

    b.多入力多出力系の性能評価と行列ノルム

    c.静的対角化のための座標変換

  (2).分散型フィードバック制御器設計と自動調整

    a.多入力多出力系に対する分散型フィードバック制御器設計

    b.剛体モデルに対するPID制御器の極配置設計

    c.周波数応答データを用いたFB制御器自動設計

  (3).分散型フィードフォワード制御器設計と自動調整

    a.剛体逆モデルによる基底関数型フィードフォワード制御器設計

    b.誤差データを用いた基底関数型反復学習制御

 

6.まとめ

  (1).講義内容の振り返り

  (2).参考書の紹介

  (3).質疑応答

  (4).技術相談会

キーワード フィードバック制御 PID制御 フィードフォワード制御 モデリング モデルベース制御 システム同定 周波数応答 時系列応答 制御器設計 パラメータチューニング 自動調整 多入力多出力系 MIMO 極配置設計 データ駆動最適化 データ利活用
タグ ロボット機械自動車・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)
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- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
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