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書籍詳細

  システム制御基礎理論

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加藤誠 大阪工大教授 工博 著

発行年月日:2014/10/02 , 判 型: A5,  ページ数:206頁

ISBN:978-4-339-03209-3,  定 価:2,808円 (本体2,600円+税)

ジャンル:

本書では,機械・電気系の簡易なモデリング技術を解説し,さらにオブザーバ付きレギュレータを目標に古典の基礎から演習を交えて解説した。また,安全・安定指向のロバスト制御やシステム制御創発についても新たな観点で解説した。

【目次】

0 . はじめに
0 . 1 制御とシステムとは
0 . 2 制御対象のモデル化とシステムの表現
0 . 3 制御対象のシステム解析
0 . 4 制御系の設計
0 . はじめに
0 . 1 制御とシステムとは
0 . 2 制御対象のモデル化とシステムの表現
0 . 3 制御対象のシステム解析
0 . 4 制御系の設計

1 . 制御とシステムの基礎
1 . 1 制御の定義と種類
1 . 2 システムの概念
1 . 3 伝達関数表現と状態方程式表現
1 . 4 フィードバック制御システム
1 . 5 演算子法とラプラス変換
1 . 5 .1 演算子法
1 . 5 . 2 ラプラス変換
1 . 6 直列結合と並列結合
1 . 6 . 1 一般の結合の場合
1 . 6 . 2 一次遅れとむだ時間の直列結合系
章末問題

2 . 種々の対象のモデリングと表現
2 . 1 機械・振動系
2 . 1 . 1 力・トルクの動的平衡法
2 . 1 . 2 エネルギー・ラグランジュの運動方程式法
2 . 2 電気・振動系
2 . 2 . 1 オームの法則とキルヒホッフの法則
2 . 2 . 2 エネルギー法
2 . 3 サーボ機構 ─ DC モータ─
2 . 4 熱・流体系
2 . 4 . 1 直列結合加熱タンク
2 . 4 . 2 直列結合非加熱液位タンク
章末問題

3 . 対象とシステムの解析
3 .1 静特性
3 . 1 . 1 最小二乗法による回帰直線
3 . 1 . 2 表形式回帰直線
3 . 1 . 3 等価パラメータ平面における最小二乗法
3 . 1 . 4 等価パラメータ空間における最小二乗法
3 . 2 ステップ応答
3 . 2 . 1 ステップ応答の定常偏差
3 . 2 . 2 右ゼロ点二次系のステップ逆応答
3 . 2 . 3 その他の1 入力多出力(SIMO)系のステップ応答
3 . 2 .4 求根法
3 . 2 .5 根軌跡法
3 . 2 . 6 フルビッツ法
3 .3 周波数応答
3 . 3 . 1 周波数応答の複素入出力表現と実入出力表現
3 . 3 . 2 ベクトル軌跡
3 . 3 .3 ボード線図
3 . 3 . 4 フーリエ級数
3 . 4 システムの5 表現
3 . 4 . 1 状態方程式表現
3 . 4 .2 解表現
3 . 4 . 3 伝達関数行列表現
3 . 4 . 4 ブロック図表現
3 . 4 . 5 LFT 表現
章末問題

4 . レギュレータとオブザーバ
4 . 1 可制御・可観測
4 . 1 . 1 定義と判別法
4 . 1 . 2 実現と正準形
4 . 2 リアプノフの安定判別法
4 . 2 . 1 非線形系に対するリアプノフ安定と漸近安定
4 . 2 . 2 時不変線形系に対するリアプノフ方程式
4 . 2 . 3 リアプノフ方程式の解
4 . 3 無限時間最適制御
4 . 3 . 1 無限時間最適制御の解説
4 . 3 . 2 有限時間最適制御の解説
4 . 4 オブザーバ付きレギュレータ
4 . 5 積分器付きレギュレータ
4 . 6 離散値レギュレータ
章末問題

5 . 簡易ロバスト制御
5 . 1 ロバスト制御の種類
5 . 2 ハーディ空間とノルム
5 . 3 感度関数と相補感度関数
5 . 4 内部安定判別法
5 . 4 . 1 小ゲイン定理
5 . 4 .2 有界実補題
5 . 5 ロバスト制御問題の定式化
5 . 6 簡易ロバスト正規化IP 制御
5 . 7 パラメータ変動に対するPID 制御のロバスト安定
5 . 7 . 1 パラメータ変動対象に対するI ─PD 標準二次系パラメータ調整
5 . 7 . 2 パラメータ変動標準二次系に対するPID 制御の弱ロバスト安定
5 . 7 . 3 ロバスト安定領域における格子点探索
章末問題

6 . システム制御創発
6 . 1 4 モード一体システム制御
6 . 2 PD 簡易状態観測器付きLQR およびPD 簡易目標値予測器
6 . 3 機械系と電気系のアナロジー
6 . 4 実数回積分ベースシステム創発
6 . 5 ループ積分制御による非干渉化
6 . 6 方向制限装置と出力制限装置
6 . 7 シーケンスの集中と分散
6 . 8 むだ時間を有するプロセス制御
章末問題

付録
A. 行列の基本演算
B. 行列の微分・積分
C. 擬逆行列
D. 陰関数最小・最大二乗法
E. 逆ラプラス変換表
参考文献
章末問題解答
索引

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