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Control Systems

PID制御シミュレーター

PIDゲインと2次系プラントをリアルタイム調整してステップ・ランプ応答を可視化。オーバーシュート・整定時間・立ち上がり時間・定常偏差を自動計算。

パラメータ設定
プリセット
PIDゲイン
比例ゲイン Kp 2.00
積分ゲイン Ki 0.50
微分ゲイン Kd 0.50
プラント(2次系)
自然角周波数 ωn 1.00 rad/s
減衰比 ζ 0.50
入力・シミュレーション
入力タイプ
シミュレーション時間 20.0 s
オーバーシュート [%]
整定時間 (2%) [s]
立ち上がり時間 [s]
定常偏差
応答 y(t) & 目標値 r(t)
制御信号 u(t)

理論式

PID制御則:

$$u(t)=K_p e(t)+K_i\int_0^t e(\tau)\,d\tau+K_d\frac{de}{dt}$$

プラント(2次系):

$$\ddot{y}+2\zeta\omega_n\dot{y}+\omega_n^2 y=\omega_n^2 u$$

離散時間シミュレーション(Euler法, $\Delta t=0.01$ s)、アンチワインドアップ付き積分器。

CAE連携: 油圧アクチュエータ・温度制御・ロボットアーム位置制御の初期ゲイン設計。Ziegler-Nichols法の前段確認や、MATLAB/Simulink モデルとのパラメータ照合に活用できます。

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