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根軌跡の描き方と制御系の設計仕様：オーバーシュート・整定時間からゲイン余裕・位相余裕まで
この記事では、フィードバック制御系の設計仕様（立ち上がり時間・オーバーシュート・整定時間・定常偏差、ゲイン余裕・位相余裕）と、ゲインを変えたときの閉ループ極の動きを描く根軌跡について、例題を用いて解説します。「制御系の良し悪しを何で測るか」「仕様を満たすには閉ループ極をどこに置けばよいか」「ゲインを上げると極はどう動くか」を、時間領域・複素平面・周波数領域の順につなげていきます。伝達関数に基づく制御...
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周波数応答とベクトル軌跡の描き方：周波数伝達関数の求め方から最小位相系まで
この記事では、周波数応答（正弦波を入力したときに出てくる定常的な出力）の考え方と、その結果を複素平面上に描いたベクトル軌跡・ナイキスト軌跡の描き方、さらに「ゲインが同じでも位相の遅れ方が異なる」ことを表す最小位相系と非最小位相系について、数式と図を用いて基礎から解説します。周波数応答は、ボード線図やナイキストの安定判別法、ループ整形による制御器設計など、伝達関数に基づく制御（古典制御）の多くの手法の...
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【ブラウザだけで制御実験】ControlCanvas 入門：ブロック線図から Arduino コード生成・実機チューニングまで
本記事では、宇都宮大学の平田光男先生が公開されている制御工学の教育用ツール ControlCanvasを紹介します。ControlCanvas は、Web ブラウザ上でブロック線図を描き、シミュレーションを行い、そのまま Arduino 向けのコードを生成して実機で動かすところまでを一つの環境で扱えるツールです。制御工学を学び始めた学生や、MATLAB/Simulink...
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【全14回】制御工学I 講義回別インタラクティブ教材＋解説記事リンク集（伝達関数に基づく制御）
本記事は、熊本大学の学部講義「制御工学I」（伝達関数に基づく制御、いわゆる古典制御）の各回に対応する、ブラウザで動く体験型のインタラクティブ教材と、当ブログの解説記事、そして制御工学チャンネルの解説動画をまとめたリンク集です。第1回の「制御とは何か」から、第14回のPID制御・内部モデル原理まで、講義の進行順に並べています。教材はすべてインストール不要で、スマートフォンでも動作します。授業中の確認、...
View Article9月1日付での教授昇任（研究の来歴と今後の方針）
2026年9月1日付で、熊本大学大学院先端科学研究部の教授に昇任しました。2007年4月に助教として着任し、2015年1月に准教授に昇任、そして今回の昇任になります。 あわせて、工学部での担当学科が情報電気工学科から機械数理工学科に変わります。...
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Multirate Kalman Filter Design Using LMI Optimization | IEEE Access 2026
A multirate Kalman filter estimates the state of a system whose sensors sample at different rates — GPS at 1 Hz fused with wheel speed sensors or an IMU at 10–100 Hz, for example. The standard Kalman...
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制御教育インタラクティブ教材
制御工学教育に利用可能なインタラクティブページを作成しました。今回、制御アニメーションを4つ追加し、合計10個になりました。大学（理工系学部）の制御教育などに活用いただけると幸いです。 # 教材名 内容 ファイル 01 1次系の応答 ステップ応答・インパルス応答 (K, T) control_1st_order.html 02 2次系の応答 ステップ応答・インパルス応答 (K, ωₙ, ζ)...
View ArticleSCI 2026 の参加報告
SCI 2026 が名古屋で開催され参加しています。5/23に熊本→小牧（名古屋）に移動しました。FDAに初めて乗りました。金色の飛行機？ pic.twitter.com/7uP31GNnDA— Hiroshi Okajima (@control_eng_ch)...
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From Noise to Knowledge: System Identification with Systematic Polytope...
This article explains a new system identification method that turns measurement noise — usually treated as a nuisance to be averaged out — into a structured uncertainty description suitable for robust...
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LMI Optimization Based Multirate Steady-State Kalman Filter Design
In many control and signal processing applications, state estimation must be performed using measurements from multiple sensors operating at different sampling rates. GPS updates at 1 Hz while inertial...
View ArticleWelcome to the Control Engineering Blog / 制御工学ブログへようこそ
This blog covers control engineering — from fundamental tutorials to research-level topics — with MATLAB code examples and video lectures. It also provides guides on LaTeX writing, presentation skills,...
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Kernel-Based System Identification: Regularized Impulse Response Estimation...
This article provides a comprehensive explanation of kernel-based regularized system identification— a modern nonparametric approach that estimates the impulse response of linear systems by combining...
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Model-Based Compensation Methods in Control Engineering: IMC, DOB, 2-DOF, and...
This article provides a comprehensive overview of model-based compensation methods in control engineering — control structures that place a plant model inside the feedback loop and use the difference...
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State Feedback Control and State-Space Design: A Comprehensive Guide
This article is a comprehensive guide to state feedback control and state-space design in control engineering. It covers the fundamentals of state-space models, controllability and observability,...
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Two-Degree-of-Freedom Control and the Model Error Compensator: Origin and...
This article explains how the conditional feedback structure in two-degree-of-freedom (2-DOF) control is the structural origin of the Model Error Compensator (MEC). The 2-DOF conditional feedback...
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Internal Model Control (IMC) and MEC: Structural Comparison of Model-Based...
This article provides a detailed comparison between Internal Model Control (IMC) and the Model Error Compensator (MEC), two control methods that share the same core principle — using the difference...
View ArticleMEC Research by Other Groups
This article surveys research on the Model Error Compensator (MEC) conducted by research groups other than the original proposers. Since the MEC was first proposed by Okajima et al. in 2013, it has...
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MEC for Nonlinear Systems: Robust Feedback Linearization via Output Feedback
This article explains how to apply the Model Error Compensator (MEC) to nonlinear systems through a robust feedback linearization approach. Feedback linearization is a powerful technique for...
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MEC for Non-Minimum Phase Systems: Parallel Feedforward Compensator Approach
This article explains how to apply the Model Error Compensator (MEC) to non-minimum phase systems using a parallel feedforward compensator approach. Non-minimum phase systems have unstable zeros, which...
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MEC + PID Control: Adding Robustness to the Most Widely Used Controller
This article explains how to add robustness to PID control systems using the Model Error Compensator (MEC). PID control is the most widely used controller in industrial applications, but its...
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