Pythonで実践する制御工学―現代制御の基礎と演習(設計技術シリーズ) [単行本]

Pythonで実践する制御工学―現代制御の基礎と演習(設計技術シリーズ) の 商品概要

• 目次

  【目次】
  
  まえがき
  
  １．Pythonの設定と基本操作
  
  １. １　Python の環境設定
  
  １. ２　Python の基本操作
  
  １. ３　Python のモジュール
  
  １. ４　Python-Control の設定
  
  １章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ２．状態空間表現と伝達関数表現
  
  ２. １　状態空間表現
  
  ２. ２　状態空間表現と伝達関数表現の関係
  
  ２. ３　状態変数線図とブロック線図
  
  ２. ４　可制御性
  
  ２. ５　可観測性
  
  ２. ６　非線形システムの線形化
  
  ２章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ３．状態変換と正準形式
  
  ３. １　状態変換
  
  ３. ２　対角正準形式
  
  ３. ３　可制御正準形式
  
  ３. ４　可観測正準形式
  
  ３章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ４．システムの応答と安定性
  
  ４. １　状態方程式の解
  
  ４. ２　状態空間表現での応答計算
  
  ４. ３　一次遅れ系の応答
  
  ４. ４　二次遅れ系の応答
  
  ４. ５　安定性
  
  ４章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ５．時間応答に着目した制御系設計
  
  ５. １　時間応答に着目した制御性能
  
  ５. ２　極と応答の関係
  
  ５. ３　状態フィードバック制御と極配置
  
  ５. ４　アッカーマンの方法による極配置
  
  ５. ５　オブザーバ
  
  ５. ６　オブザーバを併合したレギュレータ
  
  ５. ７　最適レギュレータ
  
  ５. ８　ロバスト安定度指定法
  
  ５. ９　最適1 型サーボ系
  
  ５.10　2 自由度制御
  
  ５章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ６．周波数応答に着目した制御系設計
  
  ６. １　目標値追従性と積分要素
  
  ６. ２　外乱抑制性
  
  ６. ３　感度関数と目標値追従性
  
  ６. ４　ロバスト安定性と相補感度関数
  
  ６. ５　H∞ 制御
  
  ６章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ７．ディジタル制御
  
  ７. １　ディジタル制御系の概要
  
  ７. ２　ディジタル再設計による制御器の離散化
  
  ７. ３　離散時間系の応答と安定性
  
  ７章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  ８．平行二輪車の制御
  
  ８. １　平行二輪車の概要
  
  ８. ２　運動方程式の導出
  
  ８. ３　近似線形化による状態空間表現の導出
  
  ８. ４　最適レギュレータの設計
  
  ８. ５　制御対象の離散化と離散時間最適レギュレータ
  
  ８章のポイント
  
  章末問題
  
  
  
  付録
  
  １　アッカーマンの方法の導出
  
  ２　本文中で省略したPython スクリプト
  
  ３　本書で使用した関数のリスト

• 内容紹介

  【まえがき」※一部抜粋
  
  制御工学の理解には，理論だけでなくその応用例を学ぶことが近道である．しかし，制御応用を念頭に置いた教科書はさほど見当たらない．本書は，このようなニーズに応えるべく，著者の経験を踏まえ，制御応用時に有用な基礎知識を纏めている．さらに，Pythonを活用した演習によって，制御工学の実践方法を習得することを目指している．
  本書では，Python の導入と基本的な使い方を紹介した後，現代制御理論の基礎として，状態空間表現と伝達関数表現の関係，状態変換と正準形式，時間応答の計算，安定性，各種制御系設計の方法，ディジタル制御での実装について述べる．本書を通して制御理論的な解説は最小限にとどめており，応用時に必要となる内容に重きを置いて記述した．本書では現代制御理論の設計方法を中心に記述しているが，制御応用時に必要なポイントには，古典制御も随所に盛り込んでいる．各章の最後には重要点をポイントとしてまとめ，章末問題で理解度をチェックできるようにした．
  本書を通じて，理論と計算の両者をバランスよく修得し，応用に役立てて頂ければ幸いである．

• 著者について

  千田　有一 (チダ　ユウイチ)
  千田 有一（ちだ ゆういち）
  
  所属　信州大学　工学部　機械システム工学科
  
  経歴　 1990 年千葉大学大学院自然科学研究科博士課程修了（ 学術博士）．1990 年～
  
  2001 年㈱東芝研究開発センター勤務．1994 年～ 1997 年東京工業大学情報理
  
  工学研究科客員助教授併任．2002 年信州大学工学部助教授，現在同教授．
  
  専門　 制御工学とその応用に従事．特にロバスト制御，離散値制御，適応制御．デー
  
  タサイエンスと制御工学の融合研究に興味をもつ．応用としては，車両系の
  
  自律走行制御，精密機器の振動制御，軟弱野菜の自動収穫装置，柔軟布のハ
  
  ンドリング技術開発，製造装置の異常予知等を実施．
  
  所属学会　 計測自動制御学会，システム制御情報学会，日本機械学会，電気学会，
  
  IEEE，ASME など．

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