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書籍詳細

  フィードバック制御の基礎と応用

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背戸一登 元日大教授 工博 著

渡辺亨 日大教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2013/10/21 , 判 型: A5,  ページ数:192頁

ISBN:978-4-339-03207-9,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

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本書は,光サーボ機構によるCD,磁気浮上によるリニアガイド,変位振動計などに対するフィードバック制御の著者らが手掛けた応用例を紹介しながら,フィードバック制御の基礎知識の重要性を理解してもらうことを意図して執筆された。

【目次】

1. 序論
1.1 フィードバック制御とは 
1.2 フィードバック制御の歴史 
1.3 フィードバック制御の分類 
1.4 PID制御と位相進み・遅れ補償による制御 
1. 序論
1.1 フィードバック制御とは 
1.2 フィードバック制御の歴史 
1.3 フィードバック制御の分類 
1.4 PID制御と位相進み・遅れ補償による制御 
1.5 フィードバック制御の利点と課題 
章末問題 

2. フィードバック制御系の構成例と要求される性能
2.1 電気・機械サーボ機構 
2.2 電磁アクチュエータ 
2.3 ロボットアームの角度制御機構 
2.4 光サーボ機構 
2.5 フィードバック制御に要求される性能 
章末問題 

3. システムの記述
3.1 ラプラス変換 
3.1.1 ラプラス変換の公式 
3.1.2 部分分数展開 
3.2 伝達関数表示 
3.3 ブロック線図 
3.4 直接解を得る方法,メイソンの公式 
3.5 応用例 
3.5.1 加減算器 
3.5.2 DCモータのブロック線図表示 
3.5.3 サーボモータによる角度制御表示 
3.5.4 サーボモータによる位置制御表示 
3.5.5 磁気軸受のブロック線図による表示 
章末問題 

4. 伝達関数とその応答
4.1 伝達関数の周波数応答 
4.2 ボード線図 
4.3 伝達関数のインパルス応答 
4.4 伝達関数のステップ応答 
4.5 定常誤差定数 
4.6 定常誤差に見るプロセス系とサーボ系の相違 
4.6.1 プロセス系と定常誤差 
4.6.2 サーボ系と定常誤差 
章末問題 

5. 安定判別
5.1 フィードバック制御系の安定 
5.2 ラウス・フルビッツの安定判別法 
5.3 ナイキストの安定判別法 
5.4 ナイキストの簡易安定判別法 
5.4.1 簡易安定判別法とは 
5.4.2 ゲイン余裕と位相余裕 
5.5 ボード線図による安定判別 
5.6 応用例 
章末問題 

6. 根軌跡法
6.1 根軌跡法の概略 
6.2 根軌跡の描き方 
6.3 多項式の根を求める計算プログラムによる根軌跡の求め方 
章末問題 

7. 制御系の周波数応答と要求される設計仕様
7.1 開ループと閉ループの周波数特性,ニコルス線図 
7.2 2次系の周波数応答 
7.3 フィードバック制御系に要求される設計仕様,性能評価法 
7.4 特性設計における性能評価 
7.5 s平面上の根配置による性能仕様 
7.6 定常特性とループゲイン 
7.7 特性設計の要点 
7.8 特性設計における制御系補償法 
7.8.1 PID制御法 
7.8.2 位相進み・遅れ補償による制御系設計法 
7.8.3 PID制御法と位相進み・遅れ補償による制御法の対応関係 
7.8.4 位相進み・遅れ補償器とその周波数応答特性 
7.9 評価関数 
章末問題 

8. フィードバック制御系の特性設計
8.1 特性設計の手順 
8.2 ゲイン調整 
8.3 直列補償によるシステム設計 
8.3.1 直列補償要素 
8.3.2 位相進み補償による設計 
8.3.3 位相遅れ補償による設計 
8.3.4 位相進み・遅れ補償による設計 
章末問題 

9. フィードバック制御の応用例
9.1 光サーボ機構の制御への応用 
9.1.1 光サーボアクチュエータの構造 
9.1.2 フォーカシングサーボとトラッキングサーボについて 
9.1.3 フォーカシング誤差,トラッキング誤差の検出方法 
9.1.4 周波数応答特性 
9.2 長周期・大振幅振動測定用変位振動計の開発への応用 
9.2.1 絶対変位振動計の構造 
9.2.2 周波数伝達関数 
9.2.3 各フィードバックゲインの効果 
9.2.4 実測により得られた周波数応答特性と期待される効果 
9.3 工作機械のテーブル位置決め装置 
9.4 無重力落下カプセルの磁気浮上リニアガイドへの応用 
9.4.1 無重力落下実験施設 
9.4.2 磁気浮上リニアガイドの構造 
9.4.3 磁気浮上リニアガイドのフィードバック制御 
9.4.4 考察 
付録 
引用・参考文献 
索引 

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