制御・ロボットシミュレーター

2自由度制御シミュレーター — 目標値追従と外乱抑圧の独立設計

Two-Degree-of-Freedom Control — Independent Setpoint and Disturbance Design

2自由度制御シミュレーターで目標値追従と外乱抑圧を独立設計。PIフィードバックと前置フィルタの効果をシミュレーション検証できます。

2自由度制御目標値追従外乱抑圧前置フィルタ

MRAC 適応制御の参照モデル追従シミュレーター

Adaptive Control MRAC Simple Simulator

周波数応答・安定性

MRAC適応制御の参照モデル追従シミュレーター。追従誤差と適応ゲイン履歴をリアルタイム解析。制御系設計とゲイン調整の実務活用。

ABS アンチロックブレーキ システム シミュレーター — スリップ率制御

Anti-Lock Braking System (ABS) Slip Ratio Simulator

ABS（アンチロックブレーキシステム）のスリップ率制御による制動距離・摩擦係数を計算。初速・路面状態・車両質量・目標スリップ率・ABS作動周期を変えて、ロック制動との比較やμ-s曲線をリアルタイムに確認できる無料シミュレーターです。

ABSアンチロックブレーキスリップ率制動距離

アンチワインドアップ PI 制御シミュレーター

Anti-Windup PI Controller Simulator

PID・サーボ

アンチワインドアップ PI 制御シミュレーターは、入力飽和を伴う 1 次プロセスに対する標準 PI・アンチワインドアップ付き PI・理想 PI の応答を比較。大きい目標値変化でのオーバーシュートと整定時間の差を可視化します。

アンチワインドアップPI 制御積分ワインドアップ飽和

姿勢制御スラスタ サイジングシミュレーター

Attitude Control Thruster Sizing Simulator

周波数応答・安定性

人工衛星・宇宙機の姿勢制御 (RCS) スラスタを設計する無料シミュレーター。慣性モーメント、必要トルク、推力、ツィオルコフスキー式による推進剤質量、ミッション期間に対する推進剤質量比をリアルタイムで計算します。

RCS姿勢制御スラスタ推進剤

バンバン制御シミュレーター — 時間最適制御

Bang-Bang Control Simulator — Time-Optimal Control

バンバン制御シミュレーター：二重積分系の時間最適制御を可視化。位相平面、切替曲線、最短時間制御の動作をリアルタイムで解析。制御工学シミュレーション。

バンバン制御時間最適制御二重積分系切替曲線

進み遅れ補償器の Bode 線図設計シミュレーター

Bode Lead Lag Compensator Simulator

周波数応答・安定性

進み遅れ補償器のBode線図設計シミュレーター。振幅線図・位相線図・極零配置を連動表示し、ゲイン余裕と位相余裕の設計を支援。制御システムの安定性評価に。

ボード線図・周波数応答 シミュレーター

Bode Plot

周波数応答・安定性

伝達関数のゲイン線図・位相線図をリアルタイム描画。ゲイン余裕・位相余裕・交差周波数を自動計算し、制御系の安定性評価が可能。ボード線図解析ツール。

ボード線図周波数応答位相余裕ゲイン余裕

カスケード制御シミュレーター

Cascade Control

PID・サーボ

カスケード制御シミュレーターで、内側ループと外側ループを組み合わせた2重PID制御のステップ応答を可視化。単一ループ制御との応答の違いを体感的に比較し、カスケード制御の優位性と設計のポイントを理解できます。

カスケード制御フィードフォワードPID内側ループ

ボード線図シミュレーター

Control Bode

周波数応答・安定性

ボード線図シミュレーターは、伝達関数の周波数応答をリアルタイムで描画する制御工学学習ツールです。1次遅れ・2次系・PID制御に対応し、ゲイン余裕や位相余裕、帯域幅を自動計算。直感的な操作で制御系の安定性解析や周波数解析

ボード線図制御工学伝達関数安定性

制御系ステップ応答・伝達関数シミュレーター

Control Step

2次遅れ系の固有角周波数ωnと減衰比ζをスライダーで調整してステップ応答をリアルタイム可視化。過減衰・臨界減衰・不足減衰を同時比較し、s平面の極を表示。立上り時間・オーバーシュート・整定時間を自動計算。

ステップ応答PID制御減衰率固有角周波数

記述関数法シミュレーター — 非線形制御

Describing Function Simulator

リレー・飽和・不感帯などの非線形要素を等価ゲイン N(A) に置き換える記述関数法シミュレーター。線形部の軌跡と臨界曲線 −1/N(A) の交点からリミットサイクルの振幅・周波数・周期を予測できる無料の非線形制御ツールです。

記述関数法非線形制御リミットサイクルリレー制御

デジタル PID の離散化方式比較シミュレーター

Digital PID Discretization Simulator

PID・サーボ

デジタル PID の離散化方式比較シミュレーターは、主要条件の変化に対する整定時間・オーバーシュート・安定余裕を数値結果とグラフで追跡します。モデルの反応、余裕、感度を同じ画面で読み取れるため、詳細設計前の比較検討に使いやすい構成です。

外乱オブザーバー (DOB) シミュレーター — PI 単独との外乱抑制比較

Disturbance Observer (DOB) Simulator — DOB+PI vs. PI Alone

周波数応答・安定性

外乱オブザーバー(DOB)とPI制御の外乱抑制性能を比較シミュレート。Qフィルタ時定数・モデル誤差の影響を検証できる制御設計ツール。

外乱オブザーバーDOBPI制御Qフィルタ

クアッドロータードローン 推力配分シミュレーター

Quadrotor Drone Thrust Allocation Simulator

クアッドロータードローン（4 ローター UAV）の推力配分（Control Allocation）を計算。機体質量・アーム長・X/+/H フレーム・ロール・ピッチ・ヨーレート・鉛直加速度を変えて、4 モーターそれぞれの必要推力と推力余裕を可視化できる無料シミュレーターです。

ドローンクアッドロータUAV推力配分

フィードフォワード補償シミュレーター — 外乱抑圧

Feedforward Compensation Simulator — Disturbance Rejection

フィードフォワード補償シミュレーターはPID単独と外乱経路ゲインを使ったFF+PID併用を比較し、ステップ外乱応答のピーク偏差と整定時間をリアルタイム計算します。なぜモデル既知の外乱を事前に打ち消すと制御性能が大幅向上するかを直感的に学べます。

フィードフォワード外乱抑圧PID制御2自由度制御

ゲインスケジューリング制御シミュレーター

Gain Scheduling Control Simulator

周波数応答・安定性

運転点でプラントゲインが変わる非線形系を、ゲインスケジューリングで制御するシミュレーター。固定ゲインとスケジュール制御を比較し、ループゲイン偏差・オーバーシュート・性能の一貫性をリアルタイム計算できる無料ツールです。

ゲインスケジューリング非線形制御運転点ループゲイン

H∞制御シミュレーター — 混合感度設計とH∞ノルム

H-Infinity Control Simulator — Mixed Sensitivity Design

H∞制御シミュレーターは感度関数Sと相補感度Tの周波数応答、重みW_S・W_Tによる混合感度のピーク（H∞ノルム）をリアルタイム可視化。外乱抑圧とノイズ抑圧のトレードオフを直感的に学べる教育用ツールです。

H∞制御ロバスト制御混合感度感度関数

ハプティクスデバイス 帯域・Z-Width シミュレーター

Haptic Feedback Device Bandwidth & Z-Width Simulator

力覚提示デバイス（ハプティクス）の自然周波数・閉ループ帯域・Z-Width・Colgate-Brown 安定限界・位置分解能をリアルタイム計算。サンプリング周波数や粘性、量子化ビット数を変えて、安定で広いインピーダンス範囲を実現できる無料シミュレーターです。

ハプティクス力覚提示Z-WidthColgate-Brown

逆応答シミュレーター — 右半平面零点（RHP zero）のステップ応答

Inverse Response Simulator — Step Response of an RHP-Zero Process

周波数応答・安定性

逆応答シミュレーターはRHP零点を含むプロセスG(s)=K(-Tz·s+1)/((T1·s+1)(T2·s+1))のステップ応答とPI制御の挙動を可視化。最初に目標と反対方向へ動く現象を直感的に学べます。

逆応答RHP zero右半平面零点非最小位相

ジュリーの安定判別シミュレーター — 離散時間系

Jury Stability Test Simulator

周波数応答・安定性

離散時間（ディジタル）制御系の特性多項式の係数からジュリー表を組み立て、全ての根が単位円の内側にあるかを判定する無料シミュレーター。必要条件・ジュリー内部条件・根の絶対値をz平面とグラフで可視化します。

ジュリー安定判別離散時間系ディジタル制御単位円

カルマンフィルターシミュレーター

Kalman Filter

カルマンフィルターシミュレーターで、ノイズを含むデータからの状態推定を可視化。プロセスノイズと観測ノイズをリアルタイム調整し、フィルタリング効果を体感できます。GPS追跡やセンサーフュージョンへの応用を学び、CAEや制御工学の理解を深めるイ

カルマンフィルター状態推定雑音フィルタリング

ループシェイピング設計シミュレーター — Bode 線図と安定余裕

Loop Shaping Simulator — Bode Plot and Stability Margins

周波数応答・安定性

ループシェイピング設計シミュレーターは PI 補償と 2 次プロセスの開ループ周波数応答を可視化し、ゲイン交差周波数・位相余裕 PM・ゲイン余裕 GM・帯域幅をリアルタイム計算します。古典制御の安定設計を直感的に学べます。

ループシェイピングボード線図PI 補償位相余裕

LQR 倒立振子シミュレーター — 最適レギュレータと状態フィードバック

LQR Inverted Pendulum Simulator — Optimal State Feedback

LQR 倒立振子シミュレーターは、4次状態空間モデルのカート＋振子に最適レギュレータ u=-Kx を適用し、Q・R 重み調整による応答と入力波形をリアルタイム可視化します。整定時間・オーバーシュート・最大入力で性能を直感的に評価できます。

LQR線形二次レギュレータ倒立振子カートポール

モデル予測制御シミュレーター — 有限ホライズン最適化

Model Predictive Control Simulator — Finite-Horizon Optimization

モデル予測制御（MPC）シミュレーターは、1次プロセスに対し予測ホライズン先までの出力を最小化する最適入力を毎ステップ計算します。予測ホライズン・制御ホライズン・入力ペナルティを変えてPIDとの応答比較を学べます。

モデル予測制御MPC有限ホライズン最適制御

ニコルス線図シミュレーター

Nichols Chart Simulator

周波数応答・安定性

開ループ伝達関数のニコルス線図を描き、ゲイン余裕・位相余裕・ゲイン交差周波数・位相交差周波数・共振ピークをリアルタイム計算。ゲインや時定数、むだ時間を変えて閉ループ系の安定性を直感的に検討できる無料のニコルス線図シミュレーターです。

ニコルス線図ゲイン余裕位相余裕周波数応答

ナイキスト線図・安定余裕 シミュレーター

Nyquist Criterion

周波数応答・安定性

ナイキスト線図・安定余裕 シミュレーターでは、制御応答、安定余裕、調整条件の前提を変えたときに設計余裕がどう動くかを比較します。

ナイキスト安定判別ゲイン余裕位相余裕

状態空間 可観測性シミュレーター

State-Space Observability Simulator

2次の線形時不変系 ẋ=Ax+Bu, y=Cx の可観測性を判定する無料シミュレーター。可観測行列 O=[C;CA] の行列式とランクを計算し、測定出力から内部状態を再構成できるかをリアルタイムで可視化します。

可観測性可観測行列状態空間線形時不変系

むだ時間のパデ近似シミュレーター

Padé Approximation of Time Delay Simulator

周波数応答・安定性

純粋なむだ時間 e^(−sT) をパデ近似で有理伝達関数に置き換えるシミュレーター。近似次数・むだ時間・プラント時定数を変えて、位相特性・有効帯域・右半面零点による初期アンダーシュートをリアルタイムに確認できる無料の制御工学ツールです。

パデ近似むだ時間時間遅れ伝達関数

パーティクルフィルタ シミュレーター

Particle Filter Simulator

周波数応答・安定性

重み付き粒子群でノイズに埋もれた隠れ状態を推定するパーティクルフィルタ（逐次モンテカルロ法）の無料シミュレーター。粒子数・プロセスノイズ・観測ノイズ・リサンプリング方式を変えて、推定RMSEと有効サンプルサイズの変化を可視化できます。

パーティクルフィルタ逐次モンテカルロ状態推定リサンプリング

PIDコントローラーシミュレーター

PID Controller Simulator — Step Response Tuning

PID・サーボ

PIDコントローラーのステップ応答をリアルタイムでシミュレーション。比例・積分・微分ゲイン（Kp, Ti, Td）を調整し、オーバーシュートや整定時間、IAEを即座に確認できます。Ziegler-Nichols法によるチューニングも可能。制御工学の学習やPIDパラメータ調整の実践に最適なシミュレー…

PID制御ステップ応答チューニング制御工学

PID調整法比較ツール

PID Tuning Method Comparison (Z-N / IMC / SIMC)

PID・サーボ

ZN・Cohen-Coon・IMC・SIMCの4手法でPIDゲインを自動計算。FOPDT（一次むだ時間）モデルのステップ応答・ISE/IAE/ITAE・ゲイン余裕・位相余裕を同時比較。プロセス制御設計に最適。

PIDチューニングZiegler-NicholsCohen-CoonIMC

極配置法シミュレーター — 状態フィードバック設計

Pole Placement Simulator — State Feedback Design

周波数応答・安定性

2次の単入力システム ẋ=Ax+Bu の状態フィードバックゲイン K を極配置法で求める無料シミュレーター。システム行列 A と希望閉ループ極を変えると、フィードバックゲイン k1・k2、開ループ極、閉ループ極、ステップ応答をリアルタイムに計算・可視化します。

極配置状態フィードバックフィードバックゲイン閉ループ極

PWMモータ制御計算機

Pwm Control

PWMモータ制御計算機は、デューティ比や周波数から平均電圧、リップル電流、スイッチング損失までリアルタイムで計算できる無料オンラインツールです。

PWMデューティ比モータスイッチング

相対ゲイン行列（RGA）シミュレーター

Relative Gain Array (RGA) Simulator

2×2プロセスゲイン行列から相対ゲイン行列（RGA）を計算。ブリストルのRGAでループ間の相互干渉を評価し、入力と出力の最適なペアリング、ニーダリンスキ指数、制御性をリアルタイム判定できる無料シミュレーターです。

相対ゲイン行列RGAブリストル多変数制御

ロボットアーム ヤコビアン特異点シミュレーター

Robot Arm Jacobian Singularity Simulator

周波数応答・安定性

2リンク平面ロボットアームのヤコビアン det(J)、操作可能度 (Yoshikawa)、特異値、条件数をリアルタイム計算。境界特異点・内部特異点・操作可能度楕円体を可視化し、DLS逆運動学や経路計画の事前検討に使える無料シミュレーターです。

ロボットアームヤコビアン特異点操作可能度

2リンクロボットアーム 順逆運動学シミュレーター

Robot Arm Kinematics

周波数応答・安定性

2リンクロボットアームの順運動学(FK)と逆運動学(IK)をブラウザ上で直感的に学べるシミュレーターツールです。関節角度の調整や目標位置のクリック指定で、動きをリアルタイムに可視化。ロボット工学の理解やアルゴリズムの検証に最適です。Nova

ロボット運動学逆運動学マニピュレータ

根軌跡法 制御系設計ツール

Root Locus

周波数応答・安定性

根軌跡法を用いた制御系設計をオンラインで無料シミュレーション。開ループ極・零点を設定するだけで、ゲインK変化時の閉ループ極の軌跡をリアルタイム描画。安定余裕やステップ応答も自動計算できる制御工学学習・設計支援ツールです。

根軌跡制御系設計閉ループ極安定余裕

ラウス・フルビッツ安定判別シミュレーター

Routh-Hurwitz Stability Criterion Simulator

周波数応答・安定性

制御系の特性方程式の係数からラウス配列を組み立て、第1列の符号変化を数えて安定・不安定を判定する無料シミュレーター。不安定極の数・Routh第1列・極の実部を可視化し、ステップ応答とs平面を同時に表示します。

ラウス・フルビッツ安定判別特性方程式ラウス配列

サーボ機構計算機

Servo Mechanism

PID・サーボ

サーボ機構計算機で、制御システムの設計を効率化。帯域幅や位相余裕、ゲイン余裕、整定時間、定常偏差の計算からPIDパラメータ調整まで、リアルタイムでシミュレーション。ボード線図の概算描画機能付きで、制御工学の学習から実務設計までを無料サポート。NovaSolverのオンライン計算ツール。

サーボPID位相余裕ゲイン余裕

二次系のステップ応答（整定時間）シミュレーター

Second-Order Step Response Simulator

周波数応答・安定性

二次系のステップ応答シミュレーター。固有角振動数と減衰比を変更して、整定時間・立ち上がり時間・行き過ぎ量をリアルタイム計算。制御設計の時間応答仕様を可視化。

二次系ステップ応答整定時間行き過ぎ量

スライディングモード制御 — VSC とロバスト性

Sliding Mode Control — VSC and Robustness

周波数応答・安定性

スライディングモード制御（SMC）シミュレーターで、外乱を受ける2次系を境界層付き切換則 u=-k·sign(s) で原点へ収束させる。スライディング面係数 c、切換ゲイン k、境界層幅 φ、外乱振幅 d を変えてロバスト性とチャタリングを学べます。

スライディングモード制御SMCVSC可変構造制御

電力系統 周波数垂下制御シミュレーター — Primary Response

Smart Grid Frequency Droop Control Simulator

周波数応答・安定性

電力系統の周波数垂下制御（Primary Frequency Response）をシミュレート。負荷外乱・系統慣性 H・垂下率 R・不感帯・AGC ゲインを変えて、Δf・RoCoF・nadir・回復時間・系統適合性を計算できる無料ツールです。50Hz/60Hz 系統対応。

電力系統周波数制御Frequency DroopPrimary Response

Smith 予測器シミュレーター — 死時間補償と PI の比較

Smith Predictor Simulator — Dead-Time Compensation vs PI

Smith 予測器シミュレーターで、死時間を持つ一次遅れプロセスに対する標準 PI 制御と Smith 予測器のステップ応答を比較。プロセスゲイン・時定数・死時間・比例ゲインを変えて、死時間補償の効果を直感的に学べます。

Smith 予測器死時間補償PI 制御プロセス制御

状態空間 可制御性シミュレーター

State-Space Controllability Simulator

周波数応答・安定性

2次の線形時不変システム ẋ=Ax+Bu の可制御性を判定する無料シミュレーター。システム行列 A と入力ベクトル B を変えると、可制御行列 𝒞=[B AB]・その行列式・ランク・可制御/不可制御をリアルタイムで計算し、平面上の列ベクトルで可視化します。

可制御性状態空間可制御行列カルマン判定

状態空間表現 解析シミュレーター

State Space

状態空間表現の解析と設計をオンラインで無料実行。可制御性・可観測性の判定、極配置、状態フィードバックゲイン設計、ステップ応答のシミュレーションをリアルタイムに実施。直感的な操作で制御系の設計と解析を支援します。

状態空間可制御性可観測性極配置法

定常偏差とシステム型（タイプ）シミュレーター

Steady-State Error vs System Type Simulator

周波数応答・安定性

ユニティフィードバック制御系の定常偏差を、システム型 N（積分器の数）と入力（ステップ／ランプ／放物）から計算。位置定数 K_p・速度定数 K_v・加速度定数 K_a と追従性能をリアルタイムで可視化できる無料シミュレーターです。

定常偏差システム型タイプ位置定数