Cazperのつれづれ日記: 機械と制御の歴史的な関係

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2006年11月 1日

panda01.gif 機械と制御の歴史的な関係

我々がアイススケートをする際にはどのようにしてスケーティングを学んでいくのでしょうか?

まず、まず安定的に走行できるようなスケート靴を買います。そして、氷上の歩行訓練から始めて安定走行できるように訓練します。しばらく練習すると、安定的なスケーティングができるようになります。

普通にスケーティングが出来るようになると、単にスケーティングするだけでは楽しくなくなってきます。すると、人によってスピードスケートをやったり、ショートスケートをやったり、フィギアスケートをやり始めます。

さて、ここではフィギアスケートに注目したいと思います。普通に滑れる人がフィギアスケートをやろうとするにはどうしたらよいでしょうか?

まず、スケート靴を歯の接触面積が短いスケート靴に替えます。歯が短く接触面積が小さいという事は、氷上で高速スピンがしやすかったり、小刻みなターンを簡単に決めれるようになります。しかし、今までのスケーティング感覚では転倒しやすくなります。

そのため、フィギアスケートの靴を履きこなすための練習が必要となります。すると次第に、フィギアスケートの靴でも安定的に滑れるようになり、更に練習すれば小刻みなターンや高速スピンが出来るようになるわけです。


この話は何気に機械と制御の歴史的な関係にも当てはまります。


例えば飛行機を例に取りましょう。飛行機が出来た当初は、人間が小刻みに制御しなくても安定的に飛べるような設計はどうしたら良いかという事に焦点が当りました。それでも、飛行環境は時々刻々と変化するので、コンピューターで安定的な飛行を実現するための制御の開発も行われました。

しかし、簡単な制御系で安定的に飛べるという事は、飛行機の性能的には小回りができなかったり、速度を上げれないという事を意味します。そのため、常に相手から狙われる戦争下では、安定性のある飛行機では寧ろ不利だったわけです。

そこで、飛行機の羽を短くし、を上に反らせるのではなく下に反らせる(下反角)ことで、機械的な不安定性さを増させ、その不安定性さをカバーするために高度な制御系が研究開発されてきました。


つまり、機械と制御の歴史を見ると、最初のうちは機械を安定的に動かす事に焦点が当てられて、機械的に安定な系が構築され簡単な制御系が組み込まれます。しかし、時代が経つと、故意に機械的安定性の無い系が構築されていき、それを高度な制御系でコントロールしようという発想になっていくんですね~~。


P.S.
何も機械と制御の関係だけではなく、化学反応でも、経済活動でも全て同じような発展をしていってたりするみたいです。制御が高度な分だけ、何気に放っておけば不安定だったりするわけです・・・(←ここが何気に重要)

投稿者 cazper : 2006年11月 1日 07:08 | b_entry.gif
     

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