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書籍詳細

システム制御工学シリーズ 20)

  ハイブリッドシステムの制御

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井村順一 東工大教授 博士(工学) 著

東俊一 京大准教授 博士(工学) 著

増淵泉 神戸大准教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2014/01/06 , 判 型: A5,  ページ数:238頁

ISBN:978-4-339-03320-5,  定 価:3,240円 (本体3,000円+税)

ハイブリッドシステムとは,離散値信号と連続値信号が混在した動的システムである。本書では,ハイブリッドシステム制御の基礎理論が直感的に理解できるように例を多くし,制御問題の設定方法・解法を効率よく習得できるようにした。

【目次】

1. 序 論
 1.1 ハイブリッドシステムとは
 1.2 本書のねらいと構成
 1.3 本書で用いる記法
1. 序 論
 1.1 ハイブリッドシステムとは
 1.2 本書のねらいと構成
 1.3 本書で用いる記法

2. ハイブリッドシステムのモデル
 2.1 一般的なモデル
 2.2 具体化したモデル
  2.2.1 ハイブリッドオートマトン
  2.2.2 区分的アファインシステムモデル
  2.2.3 線形相補性システムモデル
  2.2.4 混合論理動的システムモデル
  2.2.5 スイッチドシステムモデル
 2.3 離散時間モデル
 2.4 モデルの等価性
 演習問題

3. システムモデルにおける解の振る舞い
 3.1 解の振る舞い
 3.2 解の定義
  3.2.1 フィリポフ解
  3.2.2 拡張カラテオドリ解
  3.2.3 エグゼキューション
 演習問題

4. 安定性解析
 4.1 区分的アファインシステムの安定性解析
  4.1.1 安定性の特徴
  4.1.2 システムの記述と安定性の定義
  4.1.3 2次形式リアプノフ関数
  4.1.4 区分的2次リアプノフ関数
  4.1.5 区分的アファインリアプノフ関数
  4.1.6 区分的多項式システムへの拡張
 4.2 微分包含の安定性解析
 4.3 ハイブリッドオートマトンの安定性解析
 4.4 スイッチドシステムの安定性解析
  4.4.1 安定性の定義
  4.4.2 リアプノフの方法による安定性解析
  4.4.3 行列の可換性に関するリー代数による安定性解析
 演習問題

5. スイッチドシステムの制御
 5.1 制御系設計問題の分類
 5.2 線形スイッチドシステムの制御
  5.2.1 時間駆動スイッチングによる制御
  5.2.2 状態駆動スイッチングによる制御
 5.3 離散値入力システムの制御
  5.3.1 離散値入力システム
  5.3.2 動的量子化器を用いた制御
 演習問題

6. 混合論理動的システムの制御
 6.1 混合論理動的システムモデル
  6.1.1 論理条件の不等式表現
  6.1.2 混合論理動的システムモデルによる表現
 6.2 モデル予測制御
  6.2.1 モデル予測制御と混合整数 2 次計画問題
  6.2.2 オンライン解法
  6.2.3 オフライン解法
演習問題

7. 制御応用
 7.1 応用にあたって
 7.2 DC/AC インバータの電力スイッチ制御
  7.2.1 DC/AC インバータ
  7.2.2 動的量子化器を用いた制御器
  7.2.3 シミュレーション
 7.3 鋼材装入スケジューリングと燃焼制御の同時最適化
  7.3.1 ホットストリップミル
  7.3.2 混合論理動的システム表現に基づくモデル予測制御
  7.3.3 シミュレーション
 7.4 センサネットワークにおける分散情報処理
  7.4.1 センサネットワーク
  7.4.2 ネットワーク構造が変化する環境での平均合意
  7.4.3 シミュレーション
 7.5 遺伝子ネットワークの入力選択
  7.5.1 遺伝子ネットワーク.
  7.5.2 入力選択と可制御性.
  7.5.3 緑膿菌感染症の抑制.
 7.6 移動ロボットの判断と運動の同時最適化
  7.6.1 判断と運動に着目したモデリングと制御
  7.6.2 リアルタイムモデリングとリアルタイム最適制御.
  7.6.3 シミュレーション

A. 付録
A.1 微分包含
A.2 線形行列不等式
A.2.1 対称行列と2次形式
A.2.2 線形行列不等式と凸最適化
A.2.3 線形行列不等式の双対問題
A.3 混合整数計画問題

引用・参考文献
演習問題の解答
索引

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