動的システム

質問

システム制御工学において動的システム、静的システム
（参考：http://www.teu.ac.jp/ohshe/e-learning/offline/offline2.html）
がある。ここで、入力、出力、状態とに分けられますが状態とはどのようなことを指すのですか？

回答No.3

norioP · ベストアンサー

#2です．

途中で送ってしまいました．

つまり状態とは，過去の入力の影響　です．
物差しの場合，
y(t)=(先端の角度)=y(x(t),u(t)）
において，
x(t)=(状態)=(過去の入力の影響)：過去に手元の角度を振った影響
u(t)=(現在の入力）：現在の手元の角度
です．
物差しの手元と先端をつなぐ部分が「しなり」ますが，これが状態です．

回答No.2

norioP

静的システム　→　出力は入力にのみ依存 y(t)=y(u(t));
動的システム　→　出力は入力と状態に依存　y(t)=y(x(t),u(t));

です．

例として　物差しを考えましょう．入力は手元の角度，出力は先端の角度としましょう．

物差しが短いと，出力は入力だけで分かります．

しかし，物差しがものすごく長い（１０ｍとか…）と，物差しはブランブランしてしまい，出力は手元の角度だけでは分かりません．

前者が静的システム，後者が動的システムです．

回答No.1

BLUEPIXY

例えば、ラジコンの戦車があって、砲塔を回転させるという動作を考えます。
進行方向を０°として、現在の砲塔の角度を右にＸ°（あるいは左にＸ°）の様に表します。
また、向けたい方向も同様に右にＹ°の様に表します。
この場合、
入力：ラジコンで操作した「右にＹ°」へ向けという信号
状態：現在の砲塔の向いている方向
出力：モータなどへの信号
というような感じになると思います。

静的システムというと、この場合は、向いている角度の差です。
単純に差が足し引きで補正できるのであれば静的にできるということになります。（例えば角度を円周上の距離に換算してその距離だけギアを回せば良いというようなこと）
動的システムというと、
例えば、実際の戦車の砲塔を旋回させるのであれば、それなりの質量がありますから動きだしには大きな力が必要で、止まる前に力を小さくしてやらないと慣性によって行きすぎてしまいますので、出力をフィードバックしたものにしてやる必要があります。（差が大きい時には出力を大きく差が小さくなれば小さくしてやるとか）