ここで紹介する教材
「制御工学III講義ノート」（B5判 151ページ） PDF
SICE中国支部チュートリアル講演会（2022年10月14日（金）13:30〜14:20 オンライン（Microsoft Teams），参加者17名）資料として配布
は「制御工学III」（学部3年前期）用に作成したテキストです．具体的な制御問題を例にとり，ScilabやArduinoを使った制御系の設計・実装方法を解説しています．
計測自動制御学会中国支部2022年度チュートリアル講演会
「Arduinoによる制御系の実装と制御(3)」
主催：計測自動制御学会中国支部
共催：電気学会中国支部，電気設備学会中国支部，照明学会中国支部，電子情報通信学会中国支部，
映像情報メディア学会中国支部，情報処理学会中国支部
日時：2022年10月14日(金) 13:30〜14:20（質疑応答含む）
形式：同期型オンライン（Microsoft Teams）
講師：吉田
和信（島根大学総合理工学部教授）
内容：
フリーソフトやマイコンボードを使用して，安価に制御系のコントローラが実装できるようになってきた．本講演会では，制御工学における簡単な制御対象（特に，今年度下記講義ノートに追加した第16章の二輪倒立振子系）を例にとり，基礎的な制御系設計法とArduino
Dueによるコントローラの実装方法を説明する．制御実験に用いたCプログラムについても説明する．講師が2020年度前期の学部専門科目「制御工学III」用に作成し，今年度も改訂した講義ノートを講演資料として用いる．
第1章 RC回路系のステップ応答
1.1 1次遅れ系
1.2 2次遅れ系
1.3 むだ時間のある2次遅れ系のステップ応答
1.4 演習問題
第2章 RC回路系に対する制御系の設計（１）
2.1 モード分解法による安定化
2.2 IMC制御系の構成
2.3 シミュレーション及び実験結果
2.4 演習問題
第3章 RC回路系に対する制御系の設計（２）
3.1 逆ベースコントローラ設計
3.2 SIMC法によるPIコントローラの設計
3.3 シミュレーション及び実験結果
3.4 演習問題
第4章 台車系に対する制御系の設計（１）
4.1 駆動系の速度フィードバック補償
4.2 演習問題
第5章 台車系に対する制御系の設計（２）
5.1 P制御
5.2 PI制御
5.3 IP制御
5.4 IMC法による制御
5.5 演習問題
第6章 台車系に対する制御系の設計（３）
6.1 モード分解法による安定化
6.2 IMC制御系の構成
6.3 シミュレーション及び実験結果
6.4 演習問題
第7章 倒立振子系に対する制御系の設計（１）
7.1 運動方程式と問題の記述
7.2 制御系の設計法
7.3 シミュレーション及び実験結果
7.4 演習問題
第8章 倒立振子系に対する制御系の設計（２）
8.1 IP型制御系の設計法
8.2 IMC構造を持つ制御系の設計法
8.3 シミュレーション及び実験結果
8.4 演習問題
第9章 ボールビーム系に対する制御系の設計（１）
9.1 運動方程式と問題の記述
9.2 線形制御系の設計法
9.3 シミュレーション及び実験結果
9.4 演習問題
第10章 ボールビーム系に対する制御系の設計（２）
10.1 問題の記述
10.2 飽和制御系の設計法
10.3 シミュレーション及び実験結果
10.4 演習問題
第11章 ボールビーム系に対する制御系の設計（３）
11.1 IP型制御系の設計法
11.2
IMC構造を持つ制御系の設計法
11.3 シミュレーション及び実験結果
11.4 演習問題
第12章 水槽系に対する制御系の設計（１）
12.1 水槽系実験装置とそのモデリング
12.2 演習問題
第13章 水槽系に対する制御系の設計（２）
13.1
モード分解法による安定化
13.2 IMC制御系の構成
13.3 シミュレーション及び実験結果
13.4 演習問題
第14章 漏れる水槽系に対する制御系の設計
14.1 モード分解法による安定化
14.2 IMC制御系の構成
14.3
シミュレーション及び実験結果
14.4 演習問題
第15章 巻上げ式クレーン系に対する制御系の設計
15.1 運動方程式と問題の記述
15.2 制御系の設計法
15.3 シミュレーション及び実験結果
15.4 演習問題
第16章 二輪倒立振子系に対する制御系の設計
16.1 運動方程式と問題の記述
16.2 制御系の設計法
16.3 シミュレーション及び実験結果
16.4 姿勢角の計測に関する補足
16.4.1 補助輪の各変位θ2から姿勢角θを求める方法
16.4.2 ジャイロでdθ/dtを計測する場合
付録 演習問題の解