科学技術と共に歩む

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