未来のエンジニアを育成！ MathWorksの学生向けワークショップに潜入：MATLABエンジニアの仕事体験デー（2/2 ページ）

The MathWorksの日本法人であるMathWorks Japanは、理工系の学生を対象とした未来のエンジニアの育成を目的とするワークショップ「MATLABエンジニアの仕事体験デー」を開催。学生たちが同社のモデルベース設計ツール「MATLAB／Simulink」を使用して、制御プログラムの設計・開発を行う様子を取材した。

[陰山遼将，MONOist]

PID制御を学んでコントローラを制御

　今回のワークショップでは、コントローラの制御はPID制御で行う。PID制御のPは“Proportional”の略で偏差に対して比例する動作を、Iは“Integral”の略で偏差に対して時間積分（蓄積）する動作を示している。“Derivative”の略であるDは、偏差の時間微分（変化率）に対して反応する動作を意味する（関連記事：オンオフ制御の欠点を補う「PID制御」とは？）。

実機の動きを確認する学生の様子（左）とシミュレーション中の画面（右）（クリックで拡大）

　学生たちはPID制御についての講習を受けた後、2人1組でコントローラの出力式をモデル化してSimulinkでシミュレーションを行った。その結果を見ながら決定した、PIDの各パラメータの数値をコントローラに実装し、モーターの挙動を確認していく。講師の竹下氏が、学生たちに作業の途中で「今自分が開発プロセスのどの部分を行っているのか」を確認させている様子が印象的だった。

作業に取り組む学生たち（左）と、各チームが発表したパラメータの数値（右）（クリックで拡大）

　最後にチームごとに、各パラメータの数値を発表した。チームによってその値はさまざまだ。講師の竹下氏は学生たちに「どの値が正解ということはない。その製品が使われる状況によって実装する内容は常に変化するため、答えがいつも1つになることはない。この制御機器がどういった場所で使用されるのか、自分で実際に使ってみたい場面は、という視点で開発を行うことが重要」と語った。

　ワークショップを終えた学生からは「研究に用いている車両モデルに適用しているPID制御の周波数特性の把握や、それを基にしたPID制御の見直しのために、今回のワークショップで学んだことを役立てたい」という声や、「シミュレーションと実機を動かすことの違いを感じられたので自分の研究に生かしたい」といった感想が寄せられた。

　マスワークスは、今後もこうした学生向けのワークショップを開催していく予定だという。「このワークショップに参加して製品開発のプロセスを実際に体験してもらうことで、将来もモノづくりに携わっていきたいと考える学生が増えることを期待している」（同社）。