自動制御とは何なのか特徴や仕組みなどの基礎知識をわかりやすく

その意味をわかりやすく

電気回線

理工系の分野で欠かせないのが、「制御」と呼ばれる部分です。「制御」とは、システムに操作や調節を加えて、目標通りの動きをさせることを意味します。具体的には自動車を運転する行為は、そのまま「制御」に当てはまると考えて良いでしょう。自動車の速度を調節し、ステアリングを行って目標の位置まで動かしていきます。今までの常識ですと、この運転は人間が行うのが当たり前でした。しかし、近年はIT技術の進化に伴い、AIや機械によって制御する方法が注目されています。車に搭載されたAIが、自分で判断して速度調節やステアリングを行います。これが「自動制御」の一例です。自動制御は人間が干渉しなくても、その装置やシステムが自己完結で好ましい動作を行います。今後はIT技術により、世界はオートメーション化が加速すると考えられるようになりました。自動制御なら人間に代わって危険な作業を任せることが可能です。また、人間ではエラーが起こりやすい作業に対し、確実性を高めるのにも役立ちます。

実力が高まりつつある

自動制御は従来は、単純な部分で利用されるケースがほとんどでした。自動車の例ですと、例えばエンジンの燃焼は自動制御が使われているものの、運転は人間が行うのが当然だったのです。しかし、エネルギーシフトの時代を迎えたこともあり、状況は複雑になってきました。車にバッテリーを積むハイブリッド車が登場したため、従来の制御システムでは対応できなくなったのです。ハイブリッド車には減速時にエネルギーを貯める、回生システムが搭載されています。ブレーキを踏んだら回生システムが作動するのですが、これと従来の機械式ブレーキを併存させることが難しかったのです。そこでブレーキバイワイヤと呼ばれるシステムを導入し、回生システムと機械式ブレーキを組み合わせても、違和感が少ない状態で減速できるようになりました。エネルギー残量からどれくらい回生システムを作動させるかなど、複雑な処理を瞬時にできるようになったのです。人間に比べて正確かつ迅速に、様々な処理を併行して行えるコンピュータの長所を活かした形と言えるでしょう。このように自動制御は、人間をサポートする役割を強め、現在では人間ができないような複雑・危険な範囲にも応用が進んできました。人間の反応速度では対応できない場面にも活用されていますし、常時監視や単純作業の繰り返しなど、人間に向いていない作業も得意です。加えて、近年はネットワーク接続が加速していることから、あらゆる場面でオートメーション化が可能になりつつあります。道路の混雑状況を衛星で確かめ、最適な経路を自動で割り出して、自動運転で目的に到着すると言うような時代が、自動制御によってもたらされるかもしれません。