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書籍詳細

計測・制御テクノロジーシリーズ 7)

  フィードバック制御

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荒木光彦 京大名誉教授・松江高専名誉教授・大阪電気通信大学理事 工博 著

細江繁幸 理化学研究所名誉研究員 工博 著

発行年月日:2012/05/25 , 判 型: A5,  ページ数:200頁

ISBN:978-4-339-03357-1,  定 価:3,024円 (本体2,800円+税)

ジャンル:

本書は新しいスタイルの制御工学の入門書を目指した。最初に,状態空間での解析・設計法を説明して,初学者の理解を容易にする。その後で,応用上で重要であるロバスト性や2自由度制御なども含めて,周波数応答法を学ぶ。

【目次】

1. フィードバック制御について

2. システムの状態とその変化
2.1 状態方程式
2.2 遷移行列
1. フィードバック制御について

2. システムの状態とその変化
2.1 状態方程式
2.2 遷移行列
2.3 遷移行列の基本的な性質
2.4 遷移行列の計算法と固有ベクトル
問題

3. 等価変換とモード分解
3.1 状態方程式の等価変換
3.2 モード分解
3.3 実数の範囲のモード分解
3.4 一般化固有ベクトルについて
問題

4. システムの極と安定性
4.1 Aの固有値・固有ベクトルを使った遷移行列の表現
4.2 システムの極と遷移行列に含まれる関数
4.3 システムの安定性
4.4 ラウスの安定判別法
4.5 フルビッツの安定判別法
4.6 リアプノフ方程式
問題

5. 可制御性と可観測性
5.1 可制御性と可観測性の定義
5.2 可制御性の条件
5.3 可観測性の条件
問題

6. 伝達行列―システムの入出力特性
6.1 伝達行列と伝達関数
6.2 伝達関数の最小実現
6.3 伝達関数の入出力応答
6.4 ブロック線図
6.5 ブロック線図で表されるシステムの状態空間表現
6.6 システム結合と可制御・可観測性
問題

7. 極配置法によるレギュレータの設計と追従制御系
7.1 状態フィードバックによる極配置
7.2 オブザーバ
7.3 オブザーバを用いた出力フィードバックによる極配置
7.4 サーボ系と内部モデル原理
7.5 2自由度追従制御系
問題

8. 2次形式評価に基づく最適制御系設計
8.1 最適レギュレータシステム
8.2 2自由度LQIサーボ系
問題

9. フィードバック制御系の周波数特性と安定性
9.1 システムの周波数特性
9.2 ベクトル線図とボード線図
9.3 周波数応答とフィードバック制御系の安定性― ナイキストの安定判別法
9.4 安定性のロバストネス
9.5 最適システムの円板条件
問題

10. フィードバック制御系の制御性能と周波数特性
10.1 対目標値応答と感度関数,相補感度関数
10.2 感度条件と相補感度条件の競合
10.3 ボード線図における不等式制約
10.4 応答の速さと周波数特性
問題

11. 周波数応答法による制御系設計
11.1 位相進み・遅れ補償
11.2 H∞制御
11.3 PID補償
問題

12. 非線形システム
12.1 非線形システムの線形化
12.2 非線形システムの安定性
12.3 リアプノフの安定解析
12.4 線形化による非線形システムのリアプノフ安定解析
問題

付録
ラプラス変換

引用・参考文献
問題解答
索引

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