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制御・信号処理

制御工学・信号処理シミュレーター

PIDゲイン設計・ボード線図・ナイキスト線図・状態空間法・FFT・デジタルフィルタ設計まで。制御工学と信号処理のシミュレーターをブラウザで即利用。

15本のシミュレーター
シミュレーター集
PID制御シミュレーター
PID Controller
P・I・D各ゲインを調整して制御対象の過渡応答をリアルタイムシミュレーション。ステップ応答・整定時間・オーバーシュートを可視化。
PID制御制御工学ステップ応答整定時間
ボード線図（周波数応答）
Bode Plot
伝達関数の係数から利得特性・位相特性のボード線図を自動生成。ゲイン余裕・位相余裕・共振ピークを計算。
ボード線図周波数応答位相余裕ゲイン余裕
デジタルフィルター設計シミュレーター（IIR/FIR）
Digital Filter
ローパス・ハイパス・バンドパスのIIR/FIRフィルターを設計。周波数特性・インパルス応答・ポールゼロ図を表示。
デジタルフィルターIIRFIR周波数特性
サンプリング定理・エイリアシング可視化
Signal Sampling
シャノンのサンプリング定理とエイリアシング現象をインタラクティブに可視化。サンプリング周波数と折り返し誤差の関係を体験。
サンプリング定理エイリアシングシャノンナイキスト
FFTスペクトル解析シミュレーター
FFT Spectrum
合成波形のFFTスペクトル解析をブラウザ上でリアルタイム実行。窓関数・周波数分解能・スペクトルリーケージを可視化。
FFTスペクトル解析窓関数周波数分解能
伝送線路・反射係数・インピーダンス整合シミュレーター
Transmission Line
伝送線路の反射係数・定在波比（VSWR）・スミスチャート上のインピーダンス整合を計算。高周波回路設計の基礎。
伝送線路反射係数VSWRスミスチャート
DHパラメータ・ロボット順運動学
DH Parameters & Robot Kinematics
Denavit-Hartenbergパラメータから多関節ロボットアームの順運動学を計算。エンドエフェクタ位置・姿勢を3D可視化。
DHパラメータ順運動学ロボットエンドエフェクタ
逆運動学計算（ロボットアーム）
Inverse Kinematics (Robot Arm)
目標位置・姿勢から各関節角を逆運動学的に計算。ヤコビアン法・幾何学的解法による解析とワークスペース可視化。
逆運動学ロボットアームヤコビアンワークスペース
ナイキスト安定判別計算
Nyquist Stability Criterion
開ループ伝達関数のナイキスト線図を描画し閉ループ安定性を判別。ゲイン余裕・位相余裕・囲み数をリアルタイム算出。
ナイキスト安定判別ゲイン余裕位相余裕
ロボット経路計画（A*・RRT）
Robot Path Planning (A*/RRT)
格子マップ上でのA*アルゴリズムとRRT（急速探索ランダムツリー）による経路計画をアニメーション表示。障害物回避経路を即時生成。
経路計画A*RRT障害物回避
PIDゲインチューニング計算
PID Gain Tuning Calculator
Ziegler-Nichols法・Cohen-Coon法・IMC法によるPIDゲインの自動チューニング計算。ステップ応答特性からの最適ゲイン推定。
PIDチューニングZiegler-NicholsCohen-CoonIMC
待ち行列理論（M/M/1・M/M/c）
Queuing Theory (M/M/1)
M/M/1・M/M/c待ち行列モデルの平均待ち時間・平均系内人数・利用率をリアルタイム計算。サービス設計の最適化を支援。
待ち行列M/M/1利用率平均待ち時間
ロボット動力学・トルク計算
Robot Dynamics & Torque
多関節ロボットのラグランジアン動力学方程式から各関節の必要トルクを計算。重力・コリオリ・遠心力成分を分解表示。
ロボット動力学トルクラグランジアン逆動力学
根軌跡法・制御系設計
Root Locus Control Design
開ループ伝達関数の根軌跡をリアルタイム描画。ゲインKと閉ループ極の軌跡から安定余裕・過渡特性を設計。
根軌跡制御系設計閉ループ極安定余裕
状態空間表現・可制御性解析
State Space Representation
状態空間モデルの可制御性・可観測性行列・極配置法による状態フィードバックゲインを計算。現代制御の基礎ツール。
状態空間可制御性可観測性極配置法

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