制御工学(読み)せいぎょこうがく(英語表記)control engineering

  • 制御工学 control engineering

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

制御系の動作解析と設計組織化した工学の一分野機械プロセス自動制御することによって,製品精度を高めたり,製造上の合理化をはかることができる。系の入出力間の関係に注目し,系の特性伝達関数として表現する方法を古典制御理論,系の内部状態を状態ベクトルで表現する方法を現代制御理論という。

出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報

世界大百科事典 第2版の解説

各種機器,設備に自動制御を適用することを目的として,自動制御系の動作解析および構成を研究する工学分野。この分野を内容とする学術団体として,日本には計測自動制御学会(1961設立),日本自動制御協会(1957),計装研究会(1956)があり,国際的団体として国際自動制御連盟(IFAC,1957)がある。これら団体の設立年度からもわかるように,制御工学は第2次大戦後にようやく学問分野としての体系を整えた新しい分野である。

出典 株式会社平凡社世界大百科事典 第2版について 情報

日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

対象の状況を望ましい状態になるように操作することを制御という。とくに、制御を人の手を介さずに機械が自律的に実行する場合を自動制御とよび、制御の機能を実現するシステムを制御システムという。制御工学は制御システムを構成するための機器の設計、システムの解析、システム設計、さらに背景となる制御理論と応用などに関する知識を体系化した工学である。

 その分野は次の諸分野から形成される。制御対象の情報を収集する計測技術、対象のモデリング技術、古典制御理論、現代制御理論、制御動作を実現する制御機器技術、対象に作用するアクチュエーター技術などである。このなかで、制御理論は対象や手法により多様化されているので制御理論の項を参照されたい。

 制御は人間の手による手動制御と、人間の手によらないで機械が実行する自動制御に大別される。制御工学の対象は自動制御である。

 自動制御は方式により開ループ制御と閉ループ制御に大別される。開ループ制御は制御の目標や動作の設定から制御対象に作用するアクチュエーターまで制御信号が一方向に流れる方式でシーケンス制御が代表的である。閉ループ制御では制御の結果を示す信号が設定された目標値と比較されるために戻り、訂正動作が行われる。制御信号がフィードバックされるのでフィードバック制御とよばれる。これらの制御技術が応用される範囲は非常に広い。マイクロスケールの電子機器や強力な流体機械、金属や化学プラントなどから航空機や船までが自動制御技術により動作が自動化されており、制御工学応用の対象である。

 従来の工学は、なにをつくるか、その対象により縦割りに専門化されている。しかし、制御においては広範囲の対象に対して情報をキーワードとして共通の理論や手法、設計技術などが適用可能である。したがって、それらを集約した制御工学は対象別の縦割りではなく、ほとんどの工学分野を横断する横型構造をもつ。それが制御工学の重要な特徴である。

 制御工学は計測工学などともに学際的な性格をもつ学問として、独立した存在理由が十分広く認識されていなかった。縦割りの専門技術による成果はつくられた「物」として一般の人たちの目に触れやすく容易に理解されるが、横断型の技術成果は「機能」として「物」に埋め込まれるので、その価値がみえにくく容易に理解されなかったためである。それに学際的ということば自体が技術や学問の縦割り構造を暗黙の前提にしている。しかし、現代社会における自動化技術の発展は目覚ましく、制御技術の重要性が広く認められる一方で、縦割りの学問や技術の限界がみえてきた。新しく切り開かれる技術の世界においては、横断型学問や技術の重要性は学問と産業界の両方において強く認識されただけでなく、横断型工学の構造自体が本来あるべき構造であるという認識も形成されつつある。

[山﨑弘郎]

『計測自動制御学会編『自動制御ハンドブック 基礎編』『自動制御ハンドブック 機器・応用編』(1983・オーム社)』『岩井壮介著『制御工学基礎論』(1991・昭晃堂)』『柴田浩・藤井知生・池田義弘著『制御工学の基礎』新版(2001・朝倉書店)』『北川能・堀込泰雄・小川侑一著『自動制御工学』(2001・森北出版)』『大日方五郎編著、池浦良淳他著『制御工学――基礎からのステップアップ』』『寺嶋一彦編著、片山登揚他著『システム制御工学 基礎編』(以上2003・朝倉書店)』『嶋田有三著『わかる制御工学入門――電気・機械・航空宇宙システムを学ぶために』(2004・産業図書)』

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

今日のキーワード

ノーブレスオブリージュ

《「ノブレスオブリージュ」とも》身分の高い者はそれに応じて果たさねばならぬ社会的責任と義務があるという、欧米社会における基本的な道徳観。もとはフランスのことわざで「貴族たるもの、身分にふさわしい振る舞...

続きを読む

コトバンク for iPhone

コトバンク for Android

制御工学の関連情報