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書籍詳細

システム制御工学シリーズ 16)

  むだ時間・分布定数系の制御

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阿部直人 明大教授 工博 著

児島晃 首都大教授 工博 著

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発行年月日:2007/03/08 , 判 型: A5,  ページ数:204頁

ISBN:978-4-339-03316-8,  定 価:2,808円 (本体2,600円+税)

制御対象のもつむだ時間,空間的に分布する制御量の振舞いなど制御性能を劣化させる恐れのある現象に注目し,入力むだ時間系を中心にスミス法,状態予測制御,熱系,振動系について例題・実験結果を交え効率よく学習できるよう解説。

【目次】

1. むだ時間系とは
1.1 むだ時間とは
1.2 むだ時間要素の近似
1.3 むだ時間系
1.3.1 入力むだ時間系
1. むだ時間系とは
1.1 むだ時間とは
1.2 むだ時間要素の近似
1.3 むだ時間系
1.3.1 入力むだ時間系
1.3.2 遅れ型むだ時間系
1.3.3 中立型むだ時間系
1.4 むだ時間系の安定性
1.4.1 ポントリヤーギンの判別法
1.4.2 むだ時間に依存しない安定判別
1.4.3 リアプノフの安定論
1.4.4 ナイキスト安定判別法
1.4.5 安定と不安定のスイッチング
1.5 むだ時間系の同定
演習問題
2. むだ時間系の制御
- 伝達関数によるアプローチ-
2.1 PID 制御
2.1.1 フィードバック制御系
2.1.2 PID 制御
2.2 スミス法とIMC 制御
2.2.1 スミス法
2.2.2 IMC 制御
2.2.3 スミス法とIMC 制御の共通点
演習問題
3. むだ時間系の制御
- 状態予測制御によるアプローチ-
3.1 状態予測制御
3.1.1 状態予測制御:状態フィードバックの場合
3.1.2 状態予測制御:オブザーバを用いる場合
3.2 極配置
3.2.1 状態予測制御と極配置:状態フィードバックの場合
3.2.2 状態予測制御と極配置:オブザーバを用いる場合
3.2.3 安定度指定法
3.3 最適レギュレータ
3.4 サーボ系の構成
3.4.1 サーボ系の基本的な考え方
3.4.2 サーボ系の構成:状態フィードバックの場合
3.4.3 サーボ系の構成:オブザーバを用いる場合
3.5 H∞ 制御
3.5.1 H∞ ノルム
3.5.2 H∞制御問題
3.5.3 状態予測を用いたH∞ 制御
3.6 ロバスト安定:加法的摂動と乗法的摂動
3.6.1 スモールゲイン定理
3.6.2 加法的摂動
3.6.3 加法的摂動に対するロバスト安定化
3.6.4 乗法的摂動
3.6.5 乗法的摂動に対するロバスト安定化
3.6.6 補助的な調整法
演習問題
4. 分布定数系
4.1 分布定数系の制御の概念
4.2 工学的分類
4.2.1 熱拡散系
4.2.2 波動系
4.2.3 輸送型分布系(単管・並流熱交換器)
4.2.4 向流熱交換器
4.2.5 フレキシブルアーム(オイラー?ベルヌーイ梁)
4.2.6 工学的分類の特徴
4.3 分布定数系の近似
4.3.1 差分法
4.3.2 重み付き残差法
演習問題
5. 輸送型分布定数系
5.1 単管熱交換器
5.1.1 単管熱交換器のダイナミクス
5.1.2 輸送型分布定数系とむだ時間系
5.1.3 制御実験結果
5.2 向流熱交換器
5.2.1 熱交換器のダイナミクス
5.2.2 重み付き残差法による状態推定
5.2.3 固有関数展開によるフィードバック則
演習問題
6. 振動系
6.1 柔軟ビーム
6.2 厳密な数式モデルの導出
6.3 モード解析
6.3.1 拘束モード法による解析
6.3.2 非拘束モード法による解析
6.3.3 拘束モード法と非拘束モード法
6.4 近似モデルの構成
6.4.1 基本的な考え方
6.4.2 拘束モードによるモード展開
6.4.3 非拘束モードによるモード展開
6.4.4 近似モデルの導出
6.5 制御系設計とスピルオーバ
6.5.1 制御モードと剰余モード
6.5.2 制御スピルオーバ
6.5.3 観測スピルオーバ
6.5.4 スピルオーバ不安定
6.5.5 センサ・アクチュエータコロケーション
演習問題
引用・参考文献
演習問題の解答
索引

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