制御工学とは何ですか？

制御工学は、制御理論をさまざまな設計システムに適用する工学の一種です。 制御エンジニアは、制御システムを作成するために、家庭用電化製品からロケットまで、さまざまな種類の技術と連携しています。 制御エンジニアリングは、エンジニアが制御フィードバックを効果的に収集できるようにする特定の数学理論に基づいています。

フィードバックが計算されると、エンジニアはこの情報を制御システムの作成に適用します。 完成した制御システムにより、あらゆる種類の機械が独立して動作できるようになります。 ほぼすべてのタイプの機械には、制御エンジニアによって設計された制御システムがあります。 この分野の研究がなければ、機械は人間の絶え間ない干渉なしに動作することはできません。

最新の技術を使用して、制御エンジニアはあらゆる種類のシステムを指揮できます。 システムには、電気、金融、機械、化学、液体、および場合によっては生物学的なものが含まれます。 制御理論は、今日研究されている2つの主要な考え方に分かれています。 これら2つの考え方には、現代の制御理論と古典的な制御理論が含まれます。

現代の制御理論と古典的な制御理論を区別する最良の方法は、ドメインの使用法の違いに注意することです。 周波数ドメインとは、周波数がスイープする無限の時間応答を指します。 Complex-sドメインは周波数ドメインに似ていますが、周波数の文字通りの抽象化です。

現代の制御理論は、複素数領域または周波数領域でのみ実行されます。 さらに、最新の制御理論は、多入力および多出力システムの両方に適用できます。 現代の制御理論を実践する人は、この形式の制御工学に固執することがよくあります。 同様に、古典的な制御理論に従うエンジニアは、現代の制御理論をほとんど利用しません。

現代の制御理論とは対照的に、古典的な制御理論は、単一入力および単一出力システムを厳密に扱っています。 古典的な制御理論は、複素数領域と組み合わせて微分方程式を使用して実践されます。 今日の制御システムはほぼ完全に機械式ですが、ほとんどの機械には制御エンジニアが基本的な制御システムを提供しています。

制御工学は、工学分野における比較的新しい学問分野です。 制御理論の実用化は、20世紀まで行われませんでした。 20世紀以前は、技術は社会の重要な部分ではありませんでした。 技術が急速に進歩し始めると、制御技術者の需要も高まり始めました。 制御エンジニアの必要性に直接続いて、機械工学分野に制御理論が存在していましたが、ごく最近まで他の工学分野の大部分ではありませんでした。

今日、大学レベルの制御工学コースは、多くの場合、電気、電子、機械、コンピューターサイエンス、または航空宇宙工学の分野の一部です。 化学工学には制御理論も含まれていますが、このタイプの研究はプロセス制御と呼ばれることがよくあります。 本質的に、ほとんどの工学分野には何らかの形の制御理論が組み込まれています。工学分野では非常に重要であることが証明されているからです。