Interface (インターフェース) 2025年 04月号 [雑誌]

構成数 : 1

Pythonで学ぶ制御

Pythonで学ぶ制御
イントロダクション
「俺だけがPythonを使える世界」で無双する 編集部
プロローグ1
ものづくり系エンジニアが制御を学ぶと良い理由 廣川類
プロローグ2
制御を試すのにPythonがイイ理由 川村聡

第1部 Pythonで倒立振子ロボットをシミュレーション&製作
第1章
たかが倒立振子と侮るなかれ…式の導出からExcelを使った時間応答算出まで
Pythonでやる前に…運動方程式を手計算で解いてみる 川村聡
第2章
複雑な計算はライブラリにお任せ! わずか200行でグラフ表示までOK
シミュレーション(1)…運動方程式のPython化 川村聡
第3章
(1)Matplotlibを使ったアニメーション表示,(2)PID制御の導入,(3)パラメータ変更
シミュレーション(2)…動画でゲイン/摩擦係数/振り子長さ調整 川村聡
第4章
モータ選定/ジャイロ精度/制御基板/骨組み板金
実機(1)…小型倒立ロボットのハードウェア設計&製作 川村聡
第5章
制御処理をPythonコードで確認しながら進められる
実機(2)…倒立ロボの制御プログラムをPythonで実装 川村聡
第6章
規定のところで停止,坂の上り下り,旋回運動,加速減速
シミュレーション&実機で倒立ロボットの限界を見極める 川村聡

第2部 線形代数の基礎と制御系の設計手法
第1章
モデル化から評価の方法まで
倒立振子で始める制御設計はじめの一歩 廣川類
第2章
極配置法/線形最適制御からオブザーバを用いた状態量の推定まで
状態フィードバック制御による制御器の設計&シミュレーション 廣川類
第3章
倒立振子のゲイン導出からシステム定義,安定性評価,ロバスト性考慮まで
PythonでPID制御設計を一通り体験する 廣川類

第3部 ミニ四駆のモータではじめるベクトル制御入門
第1章
3相だと難しいので2相にシンプル化!手動インバータで制御の流れをイメージする
ベクトル制御を難しく感じる理由 仁野新一
第2章
ミニ四駆のモータを改造してブラシレス化!2相からはじめて3相の電子制御にトライ
手作りインバータでベクトル制御 仁野新一

第4部 Pythonで学ぶ マルチロータ・ヘリ飛行制御
第1章
さまざまな飛行条件を模擬できる非線形モデルを作る
マルチロータ・ヘリの機体運動シミュレーションの概略 藤原大悟
第2章
Pythonなら数値計算からグラフ表示,制御系までそろえられる
シミュレーションのための環境構築 藤原大悟
Appendix1
飛行制御シミュレーション・コードを読むためのPython基礎 藤原大悟
第3章
どのようなモータへの指令がどのような推力や空力トルク,機体の動きを生むのか
飛行制御シミュレーション・プログラム[1]メイン・コード 藤原大悟
第4章
システム同定,機体運動実行,姿勢角,角速度,コマンド分配,センサなど
飛行制御シミュレーション・プログラム[2]メイン・コードを支えるモジュール 藤原大悟
Appendix2
第4部で扱うソースコードに対応する数式 藤原大悟

第5部 AI活用に見る未来の制御技術
第1章
ラズパイによる「忖度するじゃんけんマシン」の製作を通して体験する
AIによる制御コードの生成を試す 坂本俊之
第2章
制御技術とAIで何ができるのか.世界の研究者たちが考えている未来
制御技術とAIとの関わり 牧野浩二

特設 制御技術発展史
機械式時計,蒸気機関,フィードバック制御,アナログ計算機,ディジタル計算機,PID制御,そしてAIの登場まで
先人の知恵の集大成!制御技術の発展史 汐月哲夫

画像評価
監視や車載など組み込み向け小型カメラの画像評価術
第5回 ダイナミック・レンジ測定用のチャート 戸田浩一
ラズパイで体験!CMOSイメージセンサ性能の測定評価
第12回 カメラ治具の設計 米本和也

OS使いこなし
YoctoProjectではじめる組み込みLinux開発入門
第17回 ROCK4C+編(8)…Bluetoothのペアリングにトライ 三ツ木祐介

Raspberry Piライフ
最終回 IoTシステム構築塾
第6回 Webアプリケーションの開発&動作確認 伊東賢一

IoTマイコンESP32
ESP32でPLC
第6回 OpenPLCエディタのデバッグ機能 今関雅敬
ESP32ハードウェア実力チェック
第2回 GPIOの入出力電圧とプルアップ/プルダウン抵抗の値 漆谷正義

テクノロジー掘り下げ
便利クレート探偵団
第9回 ビット・フラグの扱いを簡単にするbitflags 中林智之

画像基礎&実践
新連載 OpenCVワンポイント講座
第1回 拡大/縮小,移動表示で縦横比が崩れない!画像表示ウィンドウCvZoomWindowクラス 安川章

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