内容説明
学習者の意欲を低下させる「自明である」「省略する」を排除し，本文や問題，図表，解答に至るまで一つひとつのステップを丁寧に解説。これでもう，置いていかない・置いていかれない。「理解しやすさ」を追求した制御工学の教科書。
目次
1．自動制御とは
1.1 制御とは
1.2 自動制御系の基本構成
演習問題
2．微分方程式とラプラス変換
2.1 システムの数理モデル
2.1.1 動的システムと微分方程式
2.1.2 線形システム
2.1.3 線形システムの例
2.1.4 非線形システムと線形化の例
2.2 ラプラス変換
2.2.1 動的システムの解析
2.2.2 ラプラス変換の定義
2.2.3 ラプラス変換の公式
2.2.4 基本的な関数のラプラス変換
2.2.5 ラプラス変換可能な条件
2.2.6 複素数
2.3 逆ラプラス変換と微分方程式の解法
2.3.1 逆ラプラス変換
2.3.2 部分分数分解と逆ラプラス変換
2.3.3 ラプラス変換による微分方程式の解法
演習問題
3．伝達関数
3.1 伝達関数の定義
3.2 基本的な制御要素の伝達関数
3.2.1 比例要素
3.2.2 積分要素
3.2.3 微分要素
3.2.4 一次遅れ要素
3.2.5 二次遅れ要素
3.2.6 むだ時間要素
3.3 ブロック線図
3.3.1 ブロック線図の描き方
3.3.2 ブロック線図の基本結合法則
3.3.3 ブロック線図の等価変換
3.4 基本的自動制御系のブロック線図
演習問題
4．制御系の過渡特性
4.1 制御系の時間応答の求め方
4.2 インパルス応答
4.3 ステップ応答
4.4 一次遅れ系のステップ応答
4.5 二次遅れ系のステップ応答
4.6 その他の過渡応答
4.6.1 高次系のステップ応答
4.6.2 定速度入力に対する応答
4.7 過渡特性の指標
演習問題
5．制御系の定常特性
5.1 定常偏差とは
5.2 定常位置偏差
5.3 定常速度偏差
5.4 定常加速度偏差
5.5 制御系の型と速度偏差
5.6 外乱に対する定常偏差
演習問題
6．周波数特性
6.1 周波数応答と周波数伝達関数
6.2 ベクトル軌跡
6.2.1 積分要素のベクトル軌跡
6.2.2 一次遅れ要素のベクトル軌跡
6.2.3 二次遅れ要素のベクトル軌跡
6.2.4 ベクトル軌跡の性質と特徴
6.3 ボード線図
6.3.1 積分要素のボード線図
6.3.2 一次遅れ要素のボード線図
6.3.3 二次遅れ要素のボード線図
6.3.4 ボード線図の性質と特徴
演習問題
7．制御系の安定性
7.1 安定と不安定
7.2 特性方程式の根
7.3 ラウスの安定判別法
7.3.1 ラウス法の基本的な手順
7.3.2 ラウス法の特殊な場合
7.4 フルビッツの安定判別法
7.5 ナイキストの安定判別法
7.6 ゲイン余裕と位相余裕
7.7 等MN線図
7.8 M<sub>P</sub>規範
演習問題
8．制御系の設計
8.1 自動制御系の設計の指針
8.2 ゲイン調整
8.2.1 M<sub>P</sub>規範によるゲイン調整法
8.2.2 根軌跡を用いたゲイン調整法
8.2.3 位相余裕によるゲイン調整法
8.3 制御系の補償
8.3.1 直列補償
8.3.2 フィードバック補償
8.4 PID制御
8.4.1 P制御：現在の偏差に基づく制御
8.4.2 PI制御：現在と過去の偏差に基づく制御
8.4.3 PID制御：現在と過去と未来の偏差に基づく制御
8.4.4 PID制御のパラメータ決定法：限界感度法
演習問題
引用・参考文献
演習問題解答
索引
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