人工知性を作りたい

私が日々、挑戦したことや学んだことなどを紹介していく雑記ブログです。 (新しいAI技術HTM, 専門の音声信号処理, 趣味のアニメ等も書いてます。)

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シーケンス制御とフィードバック制御 +(センサとアクチュエータ)【基本情報技術者になろう!】

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現在、私は秋の基本情報技術者試験に向けて勉強中です。

その中で、私が得た知識をまとめて記事にしています。

 

本記事のテーマ

基本情報技術者になろう!】

・シーケンス制御とフィードバック制御の説明

・センサとアクチュエータの説明

まずは、制御をされる側であるセンサとアクチュエータとは何なのか?について説明いたします。 

センサとアクチュエータ

機器の制御には次の3つの装置が関連しています。

1. センサ→ 2. コンピュータ→ 3. アクチュエータ

 

1. まず、センサで物理量をデータ化します

2. データ化した値をコンピュータでなんらかの形に処理します

3. コンピュータからの指示を受けアクチュエータが物理的に動作します

以上が、あらゆる機器の制御の大まかな流れです。

 

センサ

センサは熱や光、圧力などあらゆるものをデータ化します。

例:温度センサ、照度センサ、圧力センサ、測距センサ、加速度センサ、GPSなどなど・・・

 

アクチュエータ

電気信号を物理的な動作に変換するのがアクチュエータです。

モータや電磁石などを利用して、機械エネルギーに変換します。

例:ロボカーのモータ、ロボットの手足など・・・

 

シーケンス制御とフィードバック制御

機器を制御するにあたり、現在よく使われている制御方式がシーケンス制御フィードバック制御です。

シーケンス制御

あらかじめ定められた順序や条件に従って、制御の各段階を逐次進めていく制御方式です。

例:レシピ通りに作る料理

卵焼き:

卵を割る→混ぜる→調味料を入れる→フライパンを温める→油を入れる→焼く→卵焼き完成

レシピ通りの流れに沿って作る場合はシーケンス(流れ)制御です。

ちなみに、味見をしてより良い料理を作っていくのは次のフィードバック制御になります。(味見の結果を料理にフィードバックしているのです)

 

フィードバック制御

現在の状態を測定し、目標値とのズレを入力側に戻して反映させることで、出力結果を目標値と一致させようとする制御方式です。

例:ロボカーなどのロボット

ロボットなどが移動するには目標値に対してどれだけ動いたかを常にフィードバックとして自分に返し、目標値までの距離を計算します。そして、次はどれだけ進めばいいかを計算します。

ちなみに、私たち人間もフィードバック制御しています。ものを取るとき、目でものまでとの距離を測定し、手を目標点まで動かそうとします。その時に、動かしている間常に距離を目で測定し、脳にフィードバックさせることで、物に手が近づいたら動作を止め、ものを掴む動きに移ります。

 

  以上がシーケンス制御とフィードバック制御の説明です。

特に、フィードバック制御は私たち人間が常に行なっていることなので、この行動はフィードバック制御なのかシーケンス制御なのかを意識してみると面白いかもしれません!笑

 

参考資料

・キタミ式イラストIT塾 基本情報技術者 平成31/01年