その他の理論の基礎まとめ【通信・計測・制御】｜基本情報技術者試験

　情報処理技術者試験では，通信や制御に関する理論の基礎知識が問われます。通信や装置の動作を正しく理解し，適切に解析・制御できる力は試験だけでなく，実務でも役立ちます。これらの理論の基本を押さえていますか？

通信に関する理論＝情報を正しく伝達・処理するためのしくみ

計測・制御に関する理論＝装置やシステムの動作を測定・調整する方法

　このページでは，シーケンス制御，フィードバック制御・フィードフォワード制御，ファジー制御，アクチュエーター，A/D変換器・D/A変換器といった基本概念を例を交えて整理しています。初学者でも無理なく理解できる内容になっています。

通信に関する理論

　通信に関する理論については，「通信に関する理論の基礎まとめ」を参照してください。

　シーケンス制御とは，決められた順番どおりに動作させる制御方式のことをいいます。

※ シーケンス…連続。動作の順序という意味

自動販売機，自動洗濯機，炊飯器，信号機など

　フィードバック制御とは，装置などの出力を入力に戻し、動作が目標に近づくように制御する方式のことをいいます。

　フィードフォワード制御とは，動作が目標に近づくように予測して制御する方式のことをいいます。

※ フィードバック制御では，事前に外乱による影響を予測することはできない（外乱とは，装置が受ける干渉のこと）。外乱の影響を検知してから修正動作を行う

※ フィードフォワード制御では，外乱自体を検知し，事前に出力への影響がないように動作させる

※ フィードフォワード制御だけでは目標とする動作は得られないので，実際には，フィードバック制御とフィードフォワード制御を併用する

エアコン

室温が設定温度よりも下がったり上がったりしたことをセンサが検知した場合に，風量や温度を再調整して設定温度に近づける

湯沸器

水温と水量をセンサで計測し，設定温度まで加熱する

　ファジー制御とは，装置を厳密に制御するのではなく，柔軟な判断や推論により制御する方式をいいます。

※ ファジー…あいまいなという意味

　アクチュエーターとは，コンピューターなどからの信号を機械的な動きに変換する装置のことをいいます。

モーター，シリンダーなど

　A/D変換器はアナログ信号をディジタル信号に，D/A変換器はディジタル信号をアナログ信号に変換する装置です。

　今回は，通信に関する理論および計測・制御に関する理論をシンプルにまとめてみました。通信では情報の伝達や処理のしくみを押さえ，計測・制御ではシーケンス制御やフィードバック・フィードフォワード制御の違い、ファジー制御の考え方、アクチュエーターやA/D・D/A変換器の役割を理解することが重要です。

　理解が進んだら，基本情報技術者試験の過去問題にもチャレンジしてみてください。