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制御の目的と二つの構え

2026年10月15日1分で読めますAI生成教科書『基礎理論』第1章 フィードバック制御とは

AI 生成・木下が未勉強

制御工学入門 第1章 §1.1

制御とは、対象(プラント)の出力 y(t)y(t) を、目標値 r(t)r(t) に望むように追従させる操作である。やり方には二つの構えがある。

開ループ制御(フィードフォワード)は、目標値だけを見て操作量を決める。対象のモデルが完璧で外乱がなければうまくいくが、モデル誤差や外乱に弱い。閉ループ制御(フィードバック)は、出力 yy を測って目標 rr と比べ、その偏差 e=r−ye=r-y に基づいて操作量を決める。誤差を見て修正し続けるので、モデル誤差や外乱があっても目標に近づけられる。本書の主役はこちらである。

図
標準的なフィードバック系。E=R−YE=R-Y の偏差を制御器 CC が処理して対象 PP を駆動する。

気持ち

フィードバックの本質は「結果を見て直す」ことにある。料理の味見をして塩を足す、自転車が傾いたらハンドルを切る—どれも出力(味・傾き)を感じ取り、目標との差を打ち消す方向に操作している。差 e=r−ye=r-y を作る引き算(比較器)が心臓部で、制御の技術はすべて「この ee をどう使えば速く・正確に・安定に目標へ寄せられるか」に尽きる。

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