制御工学

大学講義シリーズ

制御工学

制御工学の基礎理論を体系的に学ぶうえで必要な最小限の知識を習得するための教科書。多くの図と例題・解説を通して理解を深めながら無理なく先に進めるように工夫してある。前半6章を解析編,後半6章を設計編にあてた。

ジャンル
発行年月日
2001/12/20
判型
A5 上製
ページ数
234ページ
ISBN
978-4-339-00143-3
  • 内容紹介
  • 目次
  • レビュー
  • 著者紹介

制御工学の基礎理論を体系的に学ぶうえで必要な最小限の知識を習得するための教科書。多くの図と例題・解説を通して理解を深めながら無理なく先に進めるように工夫してある。前半6章を解析編,後半6章を設計編にあてた。

1 システムと制御

2 システムの記述
 2.1 システムの特性と微分・積分方程式…5
 2.2 状態方程式…7

3 システムの応答
 3.1 システムの時間応答…16
 3.2 状態遷移行列…18
 3.3 状態遷移行列の計算…20
 演習問題…23

4 システムの安定性
 4.1 固有値,安定と不安定,モード展開…24
 4.2 低次系の時間応答波形…26
 4.3 固有値の位置と応答…35
 4.4 ラウス・フルビッツの安定判別法…37
 4.5 リアプノフの安定定理…46
 演習問題…48

5 可制御性と可観測性
 5.1 座標変換…49
 5.2 対角正準系…52
 5.3 可制御性…60
 5.4 多入力システムの可制御性と行列のランク…67
 5.5 可観測性…70
 5.6 双対性…73
 演習問題…78

6 システムの伝達関数
 6.1 信号の伝達…79
 6.2 周波数応答…82
 6.3 ベクトル軌跡…83
 6.4 ボード線図…86
 6.5 状態方程式と伝達関数の関係…92
 演習問題…99

7 フィードバック制御
 7.1 フィードバック制御…100
 7.2 ナイキストの安定判別法…102
 7.3 安定度…104
 7.4 定常特性と定常偏差…107
 演習問題…112

8 極配置法
 8.1 フィードバック係数ベクトル…113
 8.2 可制御正準系…116
 8.3 可制御正準系による極配置…122
 8.4 アッカーマン法による極配置…127
 演習問題…132

9 最適レギュレータ
 9.1 評価関数と最適制御…133
 9.2 重み行列と正定,半正定…136
 9.3 最適制御系の安定性…140
 9.4 リカッチ方程式の解法…141
 9.5 周波数領域における解析…149
 9.6 折返し法…151
 9.7 折返し法による固有値の移動…156

10 サーボ系
 10.1 サーボ系の構造…161
 10.2 サーボ系の設計…163
 10.3 設計条件…164
 演習問題…168

11 状態観測器
 11.1 状態観測器の構造…170
 11.2 双対性を用いた設計…171
 11.3 併合系…174
 演習問題…176

12 周波数領域での設計
 12.1 PID制御…177
 12.2 部分的モデルマッチング法…181
 12.3 根軌跡法…189
 演習問題…199

参考文献…200
演習問題解答…202
索引…223

amazonレビュー

森 泰親

森 泰親(モリ ヤスチカ)

讃岐うどんで有名な香川県生まれです。小学生,中学生の頃は,臨海学習と称して,授業の一環で瀬戸内海の海水浴場にバスで泳ぎに行きました。6万石の丸亀城の脇にある県立丸亀高校を卒業して,早稲田大学に入学,ここで9年間学びました。

学位取得後すぐに東芝に入社し,総合研究所エネルギー機器研究所に配属されました。最初の仕事は,制御系設計CADシステムの開発でした。その後は,具体的な対象の制御系設計を担当しました。一番小さな対象は,CDプレーヤーの読み取りレーザー光の位置制御。大きな対象は,化学プラント。特殊な対象としては,試験衛星ETS-6でした。ETS-6の制御系設計では,航空宇宙技術研究所(NAL),宇宙開発事業団(NASDA)の研究員とチームを組んで取り組みました。

7年後に東芝を退職して大学の助教授になりました。定年退職するまでの30年間,大学において教育と研究に携わり,東芝での実務経験から,「技術は実際に適用されて評価される」を大切にしました。新しい設計理論の展開においても,具体的に制御対象を設定してから取り組みました。陸海空の乗り物と化学プラント,それにロボットを対象に,色々な制御手法を改良しながら適用しました。

学会活動においては,制御分野はもちろんのこと,計測自動制御学会SICE City委員会委員長,研究環 生きがい都市構築委員会委員長なども務めました。

興味対象が広くて,いろいろと手を出しては首を突っ込んだために,時間が足らない時期が長くありました。マレーシアで開催の委員会参加に,片道8時間,ホテル1泊で済ますこともしばしばで,当時は大変でしたが,これも楽しい思い出となりました。

趣味は,映画鑑賞と園芸です。しっかり,シニア料金で観に行きます。