hirax.net::Keywords::「PID制御」のブログ

■「東京タワー」と「分数階PID制御」　

　浜松町からほど近い増上寺越しに、朝と夜、二度東京タワーを見る。デジタルカメラのシャッターを何回も押したけれど、CFカードが入っていなかったことに、今気づく。

　CFカードには記録されていないけれど、ファインダーの中で、（名前がわからないけれど）奇麗で大きな花越しに、通りの木々の葉越しに、増上寺の瓦越しに眺めた東京タワーは、つまり、積み重なった歴史の向こうに眺めた東京タワーはとても味わい深い姿と色をしていた。

　芝公園の横、東京のホテル地下二階を会場にするMATLAB EXPO 2007 の会場を散策していると、「分数階PID制御」なんていうキーワードが耳に入ってくる。何だかとても懐かしいキーワードだ。以前、妄想したものの延長ならば、それは"現在"の姿を反映(比例)した"P=Proportional"と、過去の履歴を積分した"I=Integral"と、その瞬間の変化（動き・移り変わり）を強調した微分の"D=Differential"を、テキトーに混ぜ合わせたようなものなのだろうか。分数階微分の周波数領域、すなわち現在・過去・未来の間の色んな領域で、適当なゲイン（増幅率）をかけ、テキトーな位相遅れを加えた、そんな制御なのだろうか。

　色んなものを聞き・眺めることは本当に面白い、とつくづく思う。世界は限りなく広い。

■加速度P(I)D制御の防振エディタ　

　列車や飛行機や、あるいは、船の上といった場所でPCを使う人もいる、と思います。そんな人たちは、とりたてて多くはないのかもしれないけれませんが、きっと、そんな人たちもいると思います。つまり、揺れ動くノートPCの液晶を眺めながら作業をする人たちがいると思うのです。

　そんな作業は、目を疲れさせ、きっと視力を悪くします。・・・そこで、ノートPCに搭載されている加速度センサを使って、揺れの成分を取り除くようにWindowを動かすエディタを作ってみた。題して、「加速度P(I)D制御の防振エディタ」です。つまり、その瞬間の加速度=位置の差(Propotional)と、その瞬間の加速度の微分=位置の差の差(Differential)をさらに演算した結果を用いて、エディタのウィンドー位置を防振補正し、「揺れ動く環境の中でも目を疲れさせないエディタ」を作ってみたのです。

　そんな「加速度P(I)D制御の防振エディタ」を使っているようすを撮影してみました。それが、上に貼り付けた動画です。画面中央右の「加速度P(I)D制御の防振エディタ」が、その他のWindowsパーツと違って、防振の方向に動いている（動かそうとしている）のがわかるだろう、と思います。

ちなみに、その拡大動画が下に貼り付けたものです。画面右が防振エディタで、画面の左後ろにあるのが普通のエディタになります。
　ケータイで撮影した動画ではわかりづらいと思いますが、真面目にやれば効果が結構あるように思えるのです。・・・ということは、あと数年もすると、「加速度P(I)D制御のノートPCの防振表示画面」というものも、ごく当たり前になっているかもしれません。

■防振エディタ・ソフトウェアのバイナリ　

　昨日作った「加速度P(I)D制御の防振エディタ」で作った防振エディタのバイナリを/misc/stabilizedEditorに置いておきます。いつものように、アイデア一発・作成20分という大雑把な作りなので、できることはテキストファイルの編集と、Open・Saveだけです。

　で、早速「昨夜、こんなソフト作ってみたんだけど」と前置きしながら一発芸ソフトを披露したところ、「プルプル震えて不安定ですね」「全然、綺麗に制御できてないですね」「大体、(位置値でなく)加速度値を使っているのにPD制御って、変じゃないすか？」「もう少し制御工学を勉強した方がいいんじゃないでしょうか？」と実に真っ当な技術論で喝破されていまいました。

　そして、それどころか、「それ、老眼促進ソフトですか？」「だから、そんなにフォントが大きいんですか？」とまで言われたてしまったわけです。・・・確かにそうかもしれないなぁと思いながら、誰かが、iPhoneとかで防振エディタ・ブラウザ・画面表示ソフトウェアが作ってくれたらいいのにな、とも思ったのです。

■シミュレーションで学ぶ自動制御技術入門　

　制御工学の教科書はたくさんあって、しかもその一冊一冊が結構視点・書き方が違う。分類がすこしづつ違っていたり、言葉の定義が少しづつ違っていたり、10人の制御工学者がいれば、11種の制御工学があるのではないだろうか、と思ってしまうほどである。

　ところで、景気の落ち込みが激しい中で、景気対策として報道される内容を理解しようと思ったら、経済学と制御工学の基本を知っておくと良いような気がする。少なくとも「システム」の数的な動きというものに惹かれる人たちであれば、それでいて経済学と制御工学に触れたことがない人であれば、経済学と制御工学の本を手に取ってみることは、新鮮な経験だ思う。色んなことがどのように動き、それらを安定化させるためにどのような制御が行われているか、その制御は果たして実効性があるか、そんなことを知るには経済学と制御工学をかじっておくと面白いはずだ。

　そうすれば、ニュースを、これまでとは違う視点で眺めることになるのではないか、と思う。ただし、不確かなことが多いこの世界では、歯切れ悪く単純明快ではないような感想をいつも持つようになってしまうかもしれないという、両刃の剣なのだけれども。

■「ケインズの不確実な未来」と「PID制御」　

　「現代思想2009年5月号 特集=ケインズ 不確実性の経済学 」を、しばらく前に居酒屋で眺めた。結局、その後、自分で買って、じっくり読んでいる。選挙のマニフェスト（のようなもの）と比べながら読んでみたり、歴史年表を見て歴史背景を確認しながら読み進めてみたりしている。

　この本を読む時、制御工学のPID制御をふと連想することがある。「"現在"の姿に応じた(比例した)"P=Proportional"と、過去の履歴を積分した"I=Integral"と、その瞬間の変化（動き・移り変わり）を強調した微分の"D=Differential"を、テキトーに混ぜ合わせたものを基準にして動く制御機構」と、人々が日々考え動くさまを重ね合わせてみたくる。

　人はやりなおしのきかない過去と、不確実な未来の前で、経済行為の決断をするのである。

「ケインズの思想」　伊東光晴