工学的な制御によく使われるPID制御のシミュレーションをブラウ上で実行し、目的の制御が行われることを観察できるサイトツールです。P、I、Dのそれぞれのパラメータを調整できます。
上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元のPID制御シミュレーションページへ（新しいタブで開きます）。
🔧 PID制御とは
PID制御は、工学やロボット分野で最も一般的に使われる制御手法のひとつです。
目標値と現在値の誤差をもとに、3つの要素で出力を計算します。
- P（比例）：誤差に比例した制御量。反応の速さを決める。
- I（積分）：誤差の累積を補正。目標値とのズレをゼロに近づける。
- D（微分）：誤差の変化速度に応じて制御。振動やオーバーシュートを抑える。
PID制御はシンプルでありながら、調整次第で非常に安定した動作が得られるのが特徴です。
このツールでは、これら3つの要素をスライダーで自由に調整し、動作の変化を体感できます。
🎮 ツールの使い方
画面には、2つのキャンバスが表示されます。
左側はメタリックなロボットアーム、右側は角度のグラフです。
1. スライダーの操作
下部のスライダーで各パラメータを変更できます。
- P（比例）：反応速度。高くすると素早く動くが、振動しやすくなる。
- I（積分）：ズレの補正。値が大きいと目標値にしっかり近づくが、過剰補正の原因にも。
- D（微分）：動きの安定性。高くするとオーバーシュートを抑えやすい。
- 角度：アームの目標角度を設定。アームがこの角度を目指して動く。
2. 外乱を加える
「💥 外乱を加える」ボタンを押すと、一時的にアームが不安定になります。
PID制御がどのようにして姿勢を立て直すかを観察できます。
3. グラフの見方
- 黄色線：目標角度
- シアン線：現在角度
両者のズレが小さくなるほど、制御が安定していることを示します。
💬 まとめ
- PID制御は「比例・積分・微分」の3要素で誤差を補正する基本的な制御手法。
- このツールでは、スライダーでP・I・Dを調整し、ロボットアームの動作を観察できる。
- グラフ表示により、目標角度と実際の角度の関係をリアルタイムで把握可能。
- 外乱実験機能で制御の安定性を確認できる。
- 教育・学習・研究用途に最適なインタラクティブなPID制御デモツール。
このツールは、PID制御の基礎を視覚的に理解できる実践型シミュレーターです。
パラメータを変えることで、比例・積分・微分の役割や相互作用を直感的に掴めます。
また、グラフ表示によって制御の安定性や応答性をリアルタイムで確認できる点も魅力です。
