システム制御へのアプローチ

システム制御工学シリーズ 1

システム制御へのアプローチ

本書は「制御」の初学者にその全体像をつかんでもらい,本シリーズの教科書へスムーズに移行する手助けとなるもので,前半と中盤では「制御」から「システム制御工学」の考え方や方法までを説明し,終盤では歴史的背景を詳述した。

ジャンル
発行年月日
1999/01/30
判型
A5
ページ数
190ページ
ISBN
978-4-339-03301-4
システム制御へのアプローチ
品切・重版未定
当面重版の予定がございません。

定価

2,640円(本体2,400円+税)

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本書は「制御」の初学者にその全体像をつかんでもらい,本シリーズの教科書へスムーズに移行する手助けとなるもので,前半と中盤では「制御」から「システム制御工学」の考え方や方法までを説明し,終盤では歴史的背景を詳述した。

1. プロローグ
2. 制御の考え方を知る
 2.1 制御とは?
 2.2 日常生活の中の制御
  2.2.1 家電製品
  2.2.2 自動車
  2.2.3 鉄道
 2.3 先端技術の中の制御
  2.3.1 超高速貨物船
  2.3.2 製鉄所
  2.3.3 人工衛星
  2.3.4 スペースシャトル
  2.3.5 知能ロボット
 2.4 さらに広がる制御技術
3. 制御のための方法を知る
 3.1 フィードバック制御とフィードフォワード制御
  3.1.1 フィードバック制御
  3.1.2 フィードフォワード制御
  3.1.3 フィードバック制御とフィードフォワード制御の比較
 3.2 制御系とは?
  3.2.1 制御対象
  3.2.2 制御装置
  3.2.3 制御系
4. 制御系の構成法を知る
 4.1 制御系の設計とは?
 4.2 制御則の設計から実現まで
  4.2.1 モデリング
  4.2.2 制御則の設計
  4.2.3 実現と実装
5. 制御系を実現する・-モデリング-
 5.1 はじめに制御対象ありき
 5.2 制御対象のモデリング
  5.2.1 モデリングと制御則設計の不可分性
  5.2.2 制御対象の把握
  5.2.3 物理モデリングによる詳細モデリング
  5.2.4 簡略化による設計用モデリング
  5.2.5 設計用モデル
  5.2.6 設計用モデルの解
  5.2.7 設計用モデルのいろいろ
6. 制御系を実現する・-制御則の設計-
 6.1 制御対象の特性解析
  6.1.1 安定性
  6.1.2 目標値追従性
  6.1.3 外乱除去特性
  6.1.4 過渡応答の改善
  6.1.5 解析のまとめ
 6.2 制御則の設計
  6.2.1 設計指針
  6.2.1 設計
  6.2.3 設計法のいろいろ
7. 制御系を実現する・-制御則の実現-
 7.1 評価
  7.1.1 制御系の状態方程式表現
  7.1.2 シミュレーション
  7.1.3 詳細モデルによる評価
 7.2 実現
  7.2.1 アナログ実現
  7.2.2 ディジタル実現
  7.2.3 補足
8. 制御の歴史と展開を探る
 8.1 Phase0:古典制御以前の時代
  8.1.1 ワットの蒸気機関
  8.1.2 ダイナミカルシステムの安定性
  8.1.3 まとめ
 8.2 Phase1:古典制御の時代
  8.2.1 Phase0からPhase1への過渡期
  8.2.2 フィードバック増幅器
  8.2.3 サーボ機構
  8.2.4 プロセス制御
  8.2.5 ノーバート・ウィーナー
  8.2.6 古典制御の完成
 8.3 Phase2:現代制御の時代
  8.3.1 古典制御から現代制御へ
  8.3.2 カルマンの登場
  8.3.3 制御と宇宙工学
  8.3.4 制御理論の発展
 8.4 Phase3:ポスト現代制御の時代
  8.4.1 ロバスト制御の誕生
  8.4.2 適応制御
  8.4.3 制御とファジィ、ニューラルネットワーク
  8.4.4 制御とディジタル計算機
  8.4.5 まとめと今後の課題
9. エピローグ
 付録
 A.1 ワットの遠心調速器
 A.2 制御系構成手順のいろいろ
 A.3 制御対象のとらえ方
 A.4 物理モデリング
  A.4.1 力学系のモデリング
  A.4.2 電気系のモデリング
  A.4.3 熱・流体系のモデリング
  A.4.4 モデリングにおけるアナロジー
 A.5 システム同定
  参考文献
  索引

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足立 修一

足立 修一(アダチ シュウイチ)

 足立氏は慶應義塾大学理工学部で長く教鞭を執り,現在は同大学名誉教授を務めています。彼は 「複雑なものを整理し,わかる形にして世の中へ渡す人」です。研究においては,システム同定,モデリング,カルマンフィルタ,制御工学という専門の軸が明確で,研究・教育・産業応用が一本につながっています。人物像として際立つのは,単に研究成果を出すだけでなく,分野全体を整理して伝える力です。難しい理論を,学生や技術者が使える形に翻訳する。彼は,研究者であると同時に,案内人,解説者,体系化する人です。そのために数多くの著書を執筆してきました。特にシステム同定の分野では,理論的な研究だけでなく,実際に手を動かしながら学べるような教科書を執筆してきました。たとえば,『ユーザのためのシステム同定理論』(1993)をはじめ,『MATLABによる制御のためのシステム同定』(1996),『システム同定の基礎』(2009)などです。特に,『ユーザのためのシステム同定理論』(コロナ社,品切・重版未定)は,システム同定の基礎から実験設計,数値計算,ロバスト制御のための同定までを扱った著作で,計測自動制御学会創立30周年記念著述賞1等を受賞しました。
 また,システム同定だけでなく,『カルマンフィルタの基礎』,『信号・システム理論の基礎』(コロナ社),『制御工学のこころ』 ,『モデル予測制御』(翻訳) など,制御工学を学ぶうえで重要なテーマについても幅広く本を執筆しています。難解だと言われることが多い制御工学の理論と実践を,彼は長年にわたってわかりやすく伝えてきています。
 制御工学をこれから学ぶ学生にとってはもちろん,研究や実務でシステム同定やカルマンフィルタを使いたい技術者や研究者にとっても,足立氏の著作は「理論を学ぶための本」であると同時に,「実際にどう使うのか」を考えるための本になっているのが魅力です。