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設計技術シリーズ

Pythonで実践する制御工学
-現代制御の基礎と演習-

著: 千田 有一 (信州大学)
定価: 3,960円(本体3,600円+税)
判型: A5
ページ数: 300 ページ
ISBN: 978-4-910558-10-3
発売日: 2022/10/21
管理No: 111
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【目次】

1.Pythonの設定と基本操作

  1. 1.1 Pythonの環境設定
  2. 1.2 Pythonの基本操作
  3. 1.3 Pythonのモジュール
  4. 1.4 Python-Controlの設定
  5. 1章のポイント
  6. 章末問題

2.状態空間表現と伝達関数表現

  1. 2.1 状態空間表現
  2. 2.2 状態空間表現と伝達関数表現の関係
  3. 2.3 状態変数線図とブロック線図
  4. 2.4 可制御性
  5. 2.5 可観測性
  6. 2.6 非線形システムの線形化
  7. 2章のポイント
  8. 章末問題

3.状態変換と正準形式

  1. 3.1 状態変換
  2. 3.2 対角正準形式
  3. 3.3 可制御正準形式
  4. 3.4 可観測正準形式
  5. 3章のポイント
  6. 章末問題

4.システムの応答と安定性

  1. 4.1 状態方程式の解
  2. 4.2 状態空間表現での応答計算
  3. 4.3 一次遅れ系の応答
  4. 4.4 二次遅れ系の応答
  5. 4.5 安定性
  6. 4章のポイント
  7. 章末問題

5.時間応答に着目した制御系設計

  1. 5.1 時間応答に着目した制御性能
  2. 5.2 極と応答の関係
  3. 5.3 状態フィードバック制御と極配置
  4. 5.4 アッカーマンの方法による極配置
  5. 5.5 オブザーバ
  6. 5.6 オブザーバを併合したレギュレータ
  7. 5.7 最適レギュレータ
  8. 5.8 ロバスト安定度指定法
  9. 5.9 最適1型サーボ系
  10. 5.10 2自由度制御
  11. 5章のポイント
  12. 章末問題

6.周波数応答に着目した制御系設計

  1. 6.1 目標値追従性と積分要素
  2. 6.2 外乱抑制性
  3. 6.3 感度関数と目標値追従性
  4. 6.4 ロバスト安定性と相補感度関数
  5. 6.5 H制御
  6. 6章のポイント
  7. 章末問題

7.ディジタル制御

  1. 7.1 ディジタル制御系の概要
  2. 7.2 ディジタル再設計による制御器の離散化
  3. 7.3 離散時間系の応答と安定性
  4. 7章のポイント
  5. 章末問題

8.平行二輪車の制御

  1. 8.1 平行二輪車の概要
  2. 8.2 運動方程式の導出
  3. 8.3 近似線形化による状態空間表現の導出
  4. 8.4 最適レギュレータの設計
  5. 8.5 制御対象の離散化と離散時間最適レギュレータ
  6. 8章のポイント
  7. 章末問題

付録

  1. 1 アッカーマンの方法の導出
  2. 2 本文中で省略したPythonスクリプト
  3. 3 本書で使用した関数のリスト

【参考文献】

  • [1] 柴田淳,みんなのPython【第4版】,SBクリエイティブ,2017.
  • [2] 南裕樹,Pythonによる制御工学入門,オーム社,2019.
  • [3] 星義克,米元謙介,システム制御研究者のためのPython入門,システム/制御/情報,Vol.61,No.10,pp.412-415,2017.
  • [4] Python Control Library Documentation,2021/12/4版
  • [5] 足立修一,制御工学の基礎,東京電機大学出版局,2016.
  • [6] 小郷寛,美多勉,システム制御理論入門,実教出版,1979.
  • [7] G. F. Franclin, J. D. Powell and A. Emani-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems (Forth Edition), Prentice Hall, 2002.
  • [8] 劉康志,申鉄龍,現代制御理論通論,培風館,2006.
  • [9] 木村英紀,ロバスト安定度指定法とその柔軟アーム制御への応用,システム/制御/情報,Vol.34,No.1,44/49,1990.
  • [10] 千田有一,フィードバック制御器の特性を用いた2自由度制御系の設計法,電気学会論文誌C,Vol.117,No.4,1997.
  • [11] 片山徹,フィードバック制御の基礎,朝倉書店,1987.
  • [12] 劉康志,線形ロバスト制御,コロナ社,2002.
  • [13] 平田光男,実践ロバスト制御,コロナ社,2017.
  • [14] T.Fukumoto, Y. Chida and M. Tanemura, Improved tracking performance by H control for an automatic spinach harvester, 10th IFAC Symposium on Robust Control Design, 2022.
  • [15] 美多勉,原辰次,近藤良,基礎ディジタル制御,コロナ社,1988.

古典制御に関する参考文献

  • 佐藤和也,平元和彦,平田研二,はじめての制御工学,講談社,2010.
  • 杉江俊治,藤田政之,フィードバック制御入門,コロナ社,1999.
  • 吉川恒夫,古典制御論,昭晃堂,2004.

現代制御に関する参考文献

  • 佐藤和也,下本陽一,熊澤典良,はじめての現代制御理論,講談社,2012.

H制御に関する参考文献

  • 細江繁幸,荒木光彦,制御系設計-H制御とその応用,朝倉書店,1994.
  • 内田健康,中本政志,千田有一,江連久,今成宏幸,渡辺亮,木田隆,平田都史彰,H制御の実プラントへの応用,コロナ社,1996.

【口コミ】

  • ※口コミはありません。
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