📘 第6章：圧電アクチュエータ制御システムの設計・診断・実装（一般化教材版）
本章では、圧電アクチュエータを用いた高電圧制御システムの設計原理から、信号制御・異常検知・回路レイアウト・接合構造までを一貫して学びます。
制御回路、波形設計、診断機構、パッケージ実装を統合的に扱い、実際の産業応用に近い教材構成を意図しつつも、内容は一般化された教育目的に限定しています。
📂 セクション構成
| 節 |
タイトル |
概要 |
| 第1節 |
アクチュエータ動作原理と波形制御 |
ヒステリシス特性、2端子駆動波形、分極処理の基礎理解 |
| 第2節 |
制御構成：FSMと出力ドライバ設計 |
FSMロジック、レベルシフタ設計、高電圧出力経路構成 |
| 第3節 |
高電圧レイアウトと配線設計 |
絶縁距離・配線抵抗・駆動能力に基づく回路設計の基礎 |
| 第4節 |
温度制御と遮断設計 |
IC内部センサによる過熱検知と遮断制御の設計手法 |
| 第5節 |
アクチュエータ異常検出と診断制御 |
出力変位差からの異常検出とセグメント毎の遮断設計 |
| 第6節 |
実装構造と接合技術 |
フレキ基板への実装構造、接合方式、放熱構造の概要 |
| 第7節 |
教材PoC構成とGUI拡張案 |
波形可視化、遮断模擬、PoC制御モデルとの連携演習 |
| 第8節 |
まとめと学習の統合目標 |
制御設計・診断技術の統合理解と応用力の獲得 |
🎓 到達目標
- 圧電駆動に必要な波形制御と分極処理の設計意図を理解する
- FSMに基づくセグメント選択制御を設計・評価できる
- 温度異常・機能不全に対する遮断制御と診断ロジックを習得する
- 実装技術（高電圧対応基板・熱伝導設計・接合構造）の基礎構成を把握する
- GUIやPoC展開を通じて、制御教材としての展開力を獲得する
📎 補足事項（教育用途の一般化について）
- 駆動波形（例：台形波）、基準電位（例：固定バイアス）、分極処理工程は、公知の動作原理と教育用途に限定した抽象モデルに基づいています。
- 実際の製品設計・商用仕様とは異なるため、技術的正確性よりも教材性・可視化性を重視した構成です。
- 使用されている数値・構成図・パス名はすべて教育目的・模擬構成であり、企業情報や設計仕様への依存はありません。
🔒 著作・ライセンス・注意事項
- 本教材はMITライセンスに準拠し、教育・研究用途での自由な再利用を歓迎します。
- 商用応用・特許技術との接続に関しては、事前に適用範囲をご確認ください。
- 表記内容はすべて公知または一般技術に基づき、特定企業の非公開仕様・機密情報は含まれておりません。