【制御】🧩 17. AITL制御アーキテクチャ確定仕様
― PID・FSM・適応・LLMの責務分離【設計版】
topics: [“制御”, “PID”, “FSM”, “適応制御”, “アーキテクチャ”]
🎯 本記事の目的
本記事は、シリーズ（01〜16）で確定した
AITL制御アーキテクチャの「設計仕様」だけをまとめます。
- 思想・背景説明：❌ 書かない
- 価値判断・哲学：❌ 書かない
👉 「何がどこまでやるか」「何をやったら壊れるか」
を即座に確認できることを目的とします。
🧱 全体構成（確定）
🔁 レイヤ構造
flowchart TB
LLM[🧠 LLM<br/>非実時間<br/>分析・提案のみ]
FSM[🧾 FSM<br/>判断・許可・停止]
PID[⚙️ PID<br/>実時間制御]
PLANT[🏭 Plant]
LLM -. 設計提案 .-> FSM
FSM -->|許可/禁止| PID
PID --> PLANT
PLANT --> PID
%% 禁止経路
LLM x--x PID
LLM x--x PLANT
⚙️ 各レイヤの責務一覧（表で確定）
📌 役割分担表
| レイヤ | 主な役割 | 実時間 | やってよいこと | やってはいけないこと |
|---|---|---|---|---|
| ⚙️ PID | 制御 | ✅ | 安定化、追従、V–I応答 | 判断、学習、最適化 |
| 🧾 FSM | 判断 | ✅ | 状態遷移、許可/停止 | 制御入力生成、推論 |
| 🔁 適応 | 補助 | ✅ | ゲイン微調整（条件付） | 常時動作、無制限補償 |
| 🧠 LLM | 分析 | ❌ | 原因分析、設計提案 | 実時間制御、安全判断 |
⚙️ PID層の仕様（確定）
✅ PIDがやること
- 実時間での安定制御
- 設計条件内でのV–I応答
- 決定論的な挙動
❌ PIDがやらないこと（禁止）
- 状態判断
- モード切替
- ゲイン再設計
- 学習・最適化
👉 PIDは「黙って安定させる」だけ
🧾 FSM層の仕様（確定）
✅ FSMがやること
- 制御モード定義
- 状態遷移管理
- 適応の 許可 / 禁止
- 強制停止・フォールバック
❌ FSMがやらないこと（禁止）
- 制御量計算
- ゲイン算出
- 学習・最適化
👉 FSMは「判断」専用
🔁 適応制御（A-Type / B-Type）の扱い
📊 位置づけ比較
| 項目 | A-Type | B-Type |
|---|---|---|
| 目的 | 限界測定 | 運用 |
| 適応 | 常時ON | FSM許可制 |
| 信頼性 | ❌ 保証不可 | ✅ 下限維持 |
| 使用可否 | 実験のみ | 実運用可 |
🧠 LLM層の仕様（確定）
✅ LLMがやること
- 異常ログ解析
- 劣化原因の言語化
- 設計改善案の提示
❌ LLMがやらないこと（厳禁）
- 実時間制御
- 停止・復帰判断
- Safety判定
👉 LLMは「考えるだけ」
🚫 禁止設計一覧（重要）
以下を行った場合、設計不良とみなします。
- ❌ LLMを制御ループに入れる
- ❌ FSMで最適化・学習を行う
- ❌ 適応を常時ONにする
- ❌ 停止条件を数値化しない
✅ 本仕様の適用範囲
- 産業制御
- ロボティクス
- AI併用制御システム
📌 仕様まとめ（最終）
- 制御：⚙️ PID
- 判断：🧾 FSM
- 適応：🔁 条件付き
- 分析：🧠 LLM（非実時間）
👉 この責務分離を破らないこと。
🔜 次回
18. AI制御 安全設計チェックリスト
（Safety Envelope・停止・回復を図と表で整理）