本リポジトリは書籍「Pythonではじめる データ駆動PID制御」のサポートページです。書籍で解説しているデータ駆動型制御およびデータ駆動型シミュレーション手法のサンプルコードを提供しています。
This repository is the support page for the book "Introduction to Data-Driven PID Control with Python" (written in Japanese). It provides sample code for the data-driven control and data-driven simulation methods described in the book.
- Python 3.10 および 3.14 で動作確認済み / Tested with Python 3.10 and 3.14
- 依存パッケージは requirements.txt を参照 / See requirements.txt for dependencies
launch.bat をダブルクリックすると、仮想環境の作成、依存パッケージのインストール、Jupyter Notebook の起動までを自動で行います。
Double-click launch.bat to automatically create a virtual environment, install dependencies, and launch Jupyter Notebook.
python -m venv venv
source venv/bin/activate # Windows: venv\Scripts\activate.bat
pip install --upgrade pip
pip install -r requirements.txt
python -m ipykernel install --user --name=venv --display-name="Python (Control Sim)"
jupyter notebookddpid-python/
control_sim.py ... シミュレーションフレームワーク / Simulation framework
docs/
control_sim.md ... APIリファレンス / API reference
ch4_plant_motor.ipynb ... 第4章 モータ速度制御系
ch4_plant_smd.ipynb ... 第4章 バネマスダンパ位置制御系
ch5_ift.ipynb ... 第5章 IFT法
ch5_vrft.ipynb ... 第5章 VRFT法
ch5_ncbt.ipynb ... 第5章 NCbT法
ch5_frit.ipynb ... 第5章 FRIT法
ch5_vimt.ipynb ... 第5章 VIMT法
ch6_subspace.ipynb ... 第6章 部分空間法
ch6_erit.ipynb ... 第6章 ERIT法
ch6_vtiger.ipynb ... 第6章 V-Tiger法
ch6_cdds.ipynb ... 第6章 CDDS法 (最小二乗法)
ch6_cdds_direct.ipynb ... 第6章 CDDS法 (直接最適化)
ch6_cdds_direct_sat.ipynb . 第6章 CDDS法 (入力飽和あり)
| ノートブック / Notebook | 内容 / Content |
|---|---|
| ch4_plant_motor.ipynb | モータ速度制御系のプラントモデル / Motor velocity control plant model |
| ch4_plant_smd.ipynb | バネマスダンパ位置制御系のプラントモデル / Spring-mass-damper position control plant model |
| ノートブック / Notebook | 手法 / Method | 解法 / Solver |
|---|---|---|
| ch5_ift.ipynb | IFT (Iterative Feedback Tuning) | ニュートン法 / Newton's method |
| ch5_vrft.ipynb | VRFT (Virtual Reference Feedback Tuning) | 最小二乗法 / Least squares |
| ch5_ncbt.ipynb | NCbT (Noniterative Correlation-based Tuning) | 最小二乗法 / Least squares |
| ch5_frit.ipynb | FRIT (Fictitious Reference Iterative Tuning) | 差分進化法 / Differential evolution |
| ch5_vimt.ipynb | VIMT (Virtual Internal Model Tuning) | 最小二乗法 / Least squares |
| ノートブック / Notebook | 手法 / Method | 計算手法 / Computation |
|---|---|---|
| ch6_subspace.ipynb | 部分空間法 / Subspace method | ハンケル行列 / Hankel matrix |
| ch6_erit.ipynb | ERIT (Estimated Response Iterative Tuning) | 伝達関数比 / Transfer function ratio |
| ch6_vtiger.ipynb | V-Tiger | DFT/IDFT |
| ch6_cdds.ipynb | CDDS (最小二乗法 / Least squares) | 畳み込み / Convolution |
| ch6_cdds_direct.ipynb | CDDS (直接最適化 / Direct optimization) | 畳み込み / Convolution |
| ch6_cdds_direct_sat.ipynb | CDDS (入力飽和あり / With saturation) | 畳み込み / Convolution |
各ノートブックではモータ速度制御系とバネマスダンパ位置制御系の2つの制御対象に対してシミュレーションを実行します。
Each notebook runs simulations on two plants: a motor velocity control system and a spring-mass-damper position control system.
control_sim.py は本書のシミュレーションで使用する共通ライブラリです。詳細は docs/control_sim.md を参照してください。
control_sim.py is the common library used for simulations in this book. See docs/control_sim.md for details.
MIT License. 詳細は LICENSE を参照してください。 / See LICENSE for details.