目次

理論からシミュレーション，実機製作まで
特集　Pythonで学ぶ制御

イントロダクション　「俺だけがPythonを使える世界」で無双する

プロローグ1　ものづくり系エンジニアが制御を学ぶと良い理由

プロローグ2　制御を試すのにPythonがイイ理由

第1部　Pythonで倒立振子ロボットをシミュレーション&製作

たかが倒立振子と侮るなかれ…式の導出からExcelを使った時間応答算出まで
第1章　Pythonでやる前に…運動方程式を手計算で解いてみる

複雑な計算はライブラリにお任せ! わずか200行でグラフ表示までOK
第2章　シミュレーション(1)…運動方程式のPython化

(1)Matplotlibを使ったアニメーション表示，(2)PID制御の導入，(3)パラメータ変更
第3章　シミュレーション(2)…動画でゲイン/摩擦係数/振り子長さ調整

モータ選定/ジャイロ精度/制御基板/骨組み板金
第4章　実機(1)…小型倒立ロボットのハードウェア設計&製作

制御処理をPythonコードで確認しながら進められる
第5章　実機(2)…倒立ロボの制御プログラムをPythonで実装

規定のところで停止，坂の上り下り，旋回運動，加速減速
第6章　シミュレーション&実機で倒立ロボットの限界を見極める

第2部　線形代数の基礎と制御系の設計手法

モデル化から評価の方法まで
第1章　倒立振子で始める制御設計はじめの一歩

極配置法/線形最適制御からオブザーバを用いた状態量の推定まで
第2章　状態フィードバック制御による制御器の設計&シミュレーション

倒立振子のゲイン導出からシステム定義，安定性評価，ロバスト性考慮まで
第3章　PythonでPID制御設計を一通り体験する

第3部　ミニ四駆のモータではじめるベクトル制御入門

3相だと難しいので2相にシンプル化！手動インバータで制御の流れをイメージする
第1章　ベクトル制御を難しく感じる理由

ミニ四駆のモータを改造してブラシレス化！2相からはじめて3相の電子制御にトライ
第2章　手作りインバータでベクトル制御

第4部　Pythonで学ぶ マルチロータ・ヘリ飛行制御

さまざまな飛行条件を模擬できる非線形モデルを作る
第1章　マルチロータ・ヘリの機体運動シミュレーションの概略

Pythonなら数値計算からグラフ表示，制御系までそろえられる
第2章　シミュレーションのための環境構築

Appendix1　飛行制御シミュレーション・コードを読むためのPython基礎

どのようなモータへの指令がどのような推力や空力トルク，機体の動きを生むのか
第3章　飛行制御シミュレーション・プログラム[1]メイン・コード

システム同定，機体運動実行，姿勢角，角速度，コマンド分配，センサなど
第4章　飛行制御シミュレーション・プログラム[2]メイン・コードを支えるモジュール

Appendix2　第4部で扱うソースコードに対応する数式

第5部　AI活用に見る未来の制御技術

ラズパイによる「忖度するじゃんけんマシン」の製作を通して体験する
第1章　AIによる制御コードの生成を試す

制御技術とAIで何ができるのか．世界の研究者たちが考えている未来
第2章　制御技術とAIとの関わり

特設　制御技術発展史

機械式時計，蒸気機関，フィードバック制御，アナログ計算機，ディジタル計算機，PID制御，そしてAIの登場まで
先人の知恵の集大成！制御技術の発展史

画像評価

監視や車載など組み込み向け小型カメラの画像評価術〈第5回〉
ダイナミック・レンジ測定用のチャート

ラズパイで体験！CMOSイメージセンサ性能の測定評価〈第12回〉
カメラ治具の設計

OS使いこなし

YoctoProjectではじめる組み込みLinux開発入門〈第17回〉
ROCK4C+編(8)…Bluetoothのペアリングにトライ

Raspberry Piライフ

最終回　IoTシステム構築塾〈第6回〉
Webアプリケーションの開発&動作確認

IoTマイコンESP32

ESP32でPLC〈第6回〉
OpenPLCエディタのデバッグ機能

ESP32ハードウェア実力チェック〈第2回〉
GPIOの入出力電圧とプルアップ/プルダウン抵抗の値

テクノロジー掘り下げ

便利クレート探偵団〈第9回〉
ビット・フラグの扱いを簡単にするbitflags

画像基礎&実践

新連載　OpenCVワンポイント講座〈第1回〉
拡大/縮小，移動表示で縦横比が崩れない！画像表示ウィンドウCvZoomWindowクラス

ニュース&レポート&お知らせ

ほんのりInterface

Dojo通信〈第8回〉
前橋編

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