科学技術と共に歩む

1. サーボ設計の基礎理論
　1.1　はじめに
　　1.1.1　サーボ機構とは
　　1.1.2　フィードバックはなぜ使われるか
　1.2　サーボ機構の構成と要求される性能
　　1.2.1　電気・機械サーボ機構
　　1.2.2　油圧・空圧サーボ機構
　　1.2.3　サーボ機構に要求される性能
　1.3　伝達関数とその応答
　　1.3.1　ラプラス変換の公式
　　1.3.2　部分分数展開
　　1.3.3　伝達関数
　　1.3.4　ブロック線図
　　1.3.5　伝達関数の周波数応答
　　1.3.6　ボード線図
　　1.3.7　伝達関数のインパルス応答
　　1.3.8　伝達関数ステップ応答
　　1.3.9　定常誤差定数
　1.4　安定判別
　　1.4.1　フィードバック制御系の安定性
　　1.4.2　ラウス・フルヴィッツの安定判別法
　　1.4.3　ナイキストの安定判別法
　　1.4.4　ナイキストの簡易安定判別法
　1.5　根軌跡法
　　1.5.1　根軌跡の概略
　　1.5.2　根軌跡の描き方
　　1.5.3　電子計算機による根軌跡の求め方
　　1.5.4　パラメータ変化による根軌跡
　1.6　フィードバック制御系の周波数応答
　　1.6.1　開ループと閉ループの周波数特性、ニコルス線図
　　1.6.2　二次系周波数特性
　1.7　サーボ機構に要求される設計仕様、性能評価法
　　1.7.1　特性設計における性能評価
　　1.7.2　過渡応答と周波数応答による性能仕様の関係
　　1.7.3　s平面上の根配置による性能仕様
　　1.7.4　定常特性とループゲイン
　　1.7.5　評価関数
　参考文献
2.　信号伝達線図と伝達マトリクスによるシステム解析
　2.1　はじめに
　2.2　信号伝達線図の基礎理論
　　2.2.1　信号伝達線図とは
　　2.2.2　信号伝達線図のリダクション
　　2.2.3　直接解を得る方法、Mason の公式
　2.3　伝達マトリクスと信号伝達線図の結合
　　2.3.1　力学系のマトリクス表示と解析
　　2.3.2　伝達マトリクスの信号伝達線図表示
　2.4　電気回路解析への応用
　2.5　機械系解析への応用
　　2.5.1　変数と座標系
　　2.5.2　直線運動系
　　2.5.3　回転運動系
　　2.5.4　直線運動と回転運動の複合された機械系
　　2.5.5　軸のねじりに関する伝達マトリクス
　　2.5.6　はりの8端子信号伝達線図表示
　参考文献
3.　サーボ機構の構成要素
　3.1　はじめに
　3.2　誤差検出器
　　3.2.1　ポテンショメータ
　　3.2.2　シンクロ変換器
　　3.2.3　演算増幅器を用いた誤差検出器
　　3.2.4　その他の誤差検出器
　　3.2.5　ディジタル方式誤差検出器
　3.3　サーボ増幅器
　　3.3.1　演算増幅器を用いたサーボ増幅器
　　3.3.2　演算増幅器の特性
　　3.3.3　直流増幅器の特性
　　3.3.4　交流増幅器
　　3.3.5　変調器と復調器
　3.4　フィードバック補償用検出器
　参考文献
4.　制御対象の特性
　4.1　はじめに
　4.2　油圧駆動機器
　　4.2.1　スプール弁の特性
　　4.2.2　スプール弁と油圧シリンダの結合による動特性
　　4.2.3　スプール弁と油圧モータの結合による動特性
　4.3　サーボ弁
　　4.3.1　サーボ弁の構造、動作原理、種類
　　4.3.2　力フィードバック方式サーボ弁
　　4.3.3　スプリング平衡方式サーボ弁
　　4.3.4　位置フィードバック方式サーボ弁
　　4.3.5　サーボ弁の3定数決定法
　　4.3.6　サーボ弁の信号伝達線図
　4.4　駆動用電気機器
　　4.4.1　直流サーボモータ
　　4.4.2　交流サーボモータ
　参考文献
5.　サーボ機構のシステム設計（その1）
　5.1　はじめに
　5.2　ゲイン調整
　5.3　直列補償によるシステム設計
　　5.3.1　直列補償要素
　　5.3.2　位相進み補償による設計
　　5.3.3　位相遅れ補償による設計
　　5.3.4　進み遅れ補償による設計
　5.4　フィードバック補償によるシステム設計
　　5.4.1　速度フィードバック補償
　参考文献
6.　サーボ機構のシステム設計（その2）
　6.1　はじめに
　6.2　多変数制御・モード制御
　　6.2.1　マトリクス伝達関数
　　6.2.2　状態変数のよるサーボ系の記述
　　6.2.3　固有値マトリクスとモードマトリクス
　　6.2.4　モード制御理論
　6.3　Changの最適設計理論
　　6.3.1　制御系の評価関数
　　6.3.2　決定論的入力に対する最適設計
　　6.3.3　定常ランダム信号とパワースペクトル密度
　　6.3.4　ランダム信号に対する最適設計
　参考文献
7.　電子計算機によるサーボ機構の解析と設計
　7.1　はじめに
　7.2　演算器の機能
　　7.2.1　演算増幅器
　　7.2.2　加算器
　　7.2.3　積分器
　　7.2.4　係数器
　　7.2.5　非線形要素
　　7.2.6　簡単な系のシミュレーション
　7.3　信号伝達線図による直接シミュレーション
　　7.3.1　直流サーボ機構
　　7.3.2　回転運動系
　　7.3.3　ガタとクローン摩擦を持つ力学系
　　7.3.4　スケール変換法とその応用
　7.4　FORTRANによるサーボ機構のシミュレーション
　　7.4.1　直流サーボ機構のシミュレーション
　　7.4.2　伝達関数の周波数応答
　7.5　サーボ機構の特性解析と補償
　参考文献
8.　サーボシステムの設計例
　8.1　はじめに
　8.2　駆動機器の設計
　　8.2.1　負荷線図による駆動機器の決定
　　8.2.2　直流サーボモータによる駆動
　　8.2.3　油圧サーボ弁とサーボシリンダ
　8.3　油圧サーボ加振器の設計例
　　8.3.1　駆動機器の決定
　　8.3.2　補償回路を含む系全体の設計
　8.4　数値制御テーブル位置決め装置の設計
　　8.4.1　ハイブリッドNC装置の設計
　　8.4.2　位置決め装置の構成とその信号伝達線図
　　8.4.3　送り駆動機構の動特性と極零軌跡
　　8.4.4　テーブル位置決め装置の特性設計
　参考文献
付録
　1.　ラプラス変換表
　2.　計算図表
　3.　標準サブルーチンプログラム
　4.　代表的な根軌跡
　5.　資料
索引