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連続型シミュレーションフィードバック制御による水位制御の例を示します。
図のようなタンクがあり、底から水が流出しています。水面レベルを測定して、水面が一定の高さになるように水の流入量を制御しています。このような自動制御の方式をフィードバックといいます。フィードバック系の計算は、一般的には微分方程式を解くことになりますが、ここでは、単純な考え方によるシミュレーションで解くことにします。
ここでは、さらに単純化して、 H=1、V=1、a=1、b=1、c=1 としました。上の式は
w=√h0
v=1+H-h0
h1=h0+v-w
となります。
h0=1.1として、10秒間をシミュレーションしてみました。
目的は、水面を安定的にHに保つ最適な制御方法発見することにあります。実際には上の v=V(1-b(h0-H))をいろいろ変えてシミュレーションすることになります。ここではbの値だけを変えることにします。