モータの位置決め制御をしよう　1．モータ制御とは - 物理と数学！　ここどうなってんの～？

こんにちは！

これまでは力学をやってきましたが，気分転換に制御の話をします．

モータの位置決めと聞いてピンと来るでしょうか？

なぜそういう制御が必要なのかというところから説明します．

身近な例を出すと，デジタルカメラのピント調節があります．

あれは，レンズの位置をモータで動かすことでピントを合わせています．

思った位置にピタッと行かないと，写真が撮れないですよね．

位置決め制御は他にもいろんなところで使われているのです．

つぎに位置決めの概念です．

まずモータというのは，電流を流すとトルクが発生します．

トルクとは，軸を回転させる力だと思ってください（とりあえず）．

で，我々はコンピュータを使って希望のトルク $T$ をモータに出させることができます．

つまり，モータ軸の回転角 $\theta(t)$ を用いて

$a\ddot{\theta} + b\dot{\theta} + c\theta = T(t)$

という運動方程式に対して， $T(t)$ を自由に設定できるのです．

ここで， $T$ を上手く設計すれば $\theta$ を好きな角度に収束させることができそうです．

制御の世界では $T$ を入力と言います．

では，具体的に $T$ をどうすればいいのか？

それを考えるのが制御工学です．

制御工学とは，現実の物理系を表す微分方程式の解を所望の値に収束させるために必要な入力を決定する学問です．

複雑な系になると簡単には決められないため，奥が深いです．

ここでは最も簡単な線形常微分方程式で表されるモータ系を考えていきます．

次回から具体的な話に入ります．

イメージは分かったでしょうか？

では次回をお楽しみに！