著書の紹介

パソコンで学ぶ 自動制御の応用学

〜モータ制御からアドバンスト制御までを実験する〜

詳 細 目 次

第1部 プロローグ

第1章 フィードバック制御のあらまし
 1.1 アナログPID制御
   (1) フィードバック制御
   (2) アナログ制御の取り扱い
 1.2 ディジタルPID制御
   (1) 量子化とサンプリング
   (2) ディジタルPID制御
   (3) z変換とパルス伝達関数
   (4) アナログ系と
       ディジタル系の相互の換算
   (5) PID制御のパルス伝達関数表示   
   (6) ポジション・フォームと
       ベロシティ・フォーム
   (7) アナログ制御との比較
 1.3 制御成績の評価
   (1) 評価関数
   (2) 周波数応答による評価
   (3) ディジタル系の周波数応答
   (4) 最適調整
 1.4 パソコン実験の
     ハードウェアとソフトウェア
   (1) ハードウェア
   (2) ソフトウェア

第2章 モータの制御
     〜制御対象の特性解析
 2.1 モータとアクチュエータ
   (1) 例題を解く
   (2) モータの用途
   (3) モータの種類
 2.2 DCモータ制御の例題
   (1) DCモータの原理と特徴
   (2) モータの制御変数
   (3) 操作変数
   (4) モータの特性
   (5) モータの総合特性
 2.3 シミュレーション実験
   (1) シミュレーション・モデル
   (2) 係数設定の手法
   (3) 制御実験
 2.4 DCモータ制御の実際
   (1) スイッチング制御
   (2) パルス幅変調周波数の選定
   (3) 双方向に回転させるには
   (4) スイッチング制御の実験



第2部 アドバンスト制御

第3章 PID制御の変形と
     非線形要素の追加

 3.1 アドバンスト制御とは
   (1) PID制御の限界
   (2) ディジタル制御の活用
 3.2 PID制御の変形
   (1) 定値制御と追値制御
   (2) 微分先行型
   (3) 微分先行型の実験
   (4) IPD制御
   (5) 制御動作の切り替え
   (6) プログラム制御
 3.3 曲線形非線形と
      折れ線要素の追加
   (1) 要素の付け加え
   (2) 曲線形非線形
   (3) 折れ線要素の利用
 3.4 飽和特性と飽和要素の付け加え
   (1) 飽和要素
   (2) 飽和現象
   (3) 飽和要素の付け加え
 3.5 不感帯とヒステリシス
   (1) 不感帯
   (2) ヒステリシス
   (3) 不感帯とヒステリシスの性質
   (4) 不感帯の付け加え
   (5) ディジタル制御と不感帯

第4章 線形要素の追加と

     サンプリングPI制御

 4.1 線形要素の追加
   (1) 付け加える要素の種類
   (2) 2自由度制御
   (3) 目標値フィルタ型の実験
 4.2 むだ時間補償法
   (1) 制御系の設計
   (2) モデルによる特性改善
   (3) むだ時間補償法
   (4) 実施上の注意
   (5) 実験
 4.3 サンプル値PI制御
   (1) もう一つの方法
   (2) サンプル値PI制御の効果




第5章 複合制御/カスケード制御と
      モータのアドバンスト制御

5.1 複合制御
(1) 単純フィードバック制御
(2) 単純フィードバック制御の長所と欠点
(3) 複合制御とは
(4) 複合制御の特徴
5.2 カスケード制御
(1) カスケード制御の構成
(2) カスケード制御の効能
(3) カスケード制御の限界
5.3 DCモータのカスケード制御
(1) 電流カスケードの実験
(2) 速度カスケードの実験
(3) カスケード制御の実際
(4) ディジタル化
5.4 ブラシレス・サーボ・モータの制御
(1) モータの概要
(2) 制御方式
(3) より高度な制御方式
5.5 インダクション・モータの制御
(1) 一般のインバータ制御
(2) ベクトル制御
5.6 パルス・モータ
(1) 概要
(2) パルス・モータのドライバ
(3) モータの特性




第6章 フィードフォワード制御
6.1 フィードフォワード制御と複合制御
(1) フィードフォワード制御とは
(2) フィードバック制御と複合する
(3) 複合の考え方
(4) 追値制御
6.2 フィードフォワード制御の演算式
(1) 静特性の補償
(2) 動特性の補償
(3) 近似補償
6.3 フィードフォワード複合制御系の設計
(1) フィードバック制御系の設計
(2) フィードフォワード制御系の設計
(3) フィードフォワード制御の実験
(4) 複合制御の実験
6.4 モータのフィードフォワード制御

第7章 制御対象の多変数性
 7.1 妥協の制御
   (1) 多変数性とは
   (2) 無定位性の制御対象とその制御
   (3) モータの制御
 7.2 制御対象が作るループ
   (1) 制御対象自体がループを作る
   (2) ループを開く
 7.3 相互干渉系の制御
   (1) シミュレーションによる解析
   (2) 上部下部の同時制御(タイプ1)
   (3) 上部下部の同時制御(タイプ2)
   (4) 上部下部の同時制御(タイプ3)
 7.4 相互干渉系の解析
   (1) タイプの判定
   (2) 制御方式との関係

第8章 多変数制御の実際
 8.1 多変数制御の考え方
   (1) 多変数制御とは
   (2) 多変数制御の一般形
   (3) 総合判断の内容
 8.2 非干渉制御
   (1) 非干渉制御の考え方
   (2) 非干渉制御の原理
   (3) シミュレーション・モデルの非干渉制御
   (4) 近似補償
   (5) 非干渉制御の制御成績
   (6) 周波数特性による評価

第3部 新しい制御

第9章 現代制御理論による制御     
 9.1 新しい制御
   (1) 従来の制御
   (2) 新しい理論に基づいた制御
 9.2 有限時間制御
   (1) 位置付け
   (2) 制御応答
   (3) バングバング制御
 9.3 最適制御
   (1) 状態変数
   (2) 評価関数
   (3) 最適制御の制御式
   (4) 問題点
   (5) モータ制御への応用
 9.4 適応制御
   (1) 適応制御の必要性
   (2) オート・チューニング
   (3) 最適制御における適応制御

第10章 ファジィ制御
 10.1 ファジィ制御とは
   (1) 概要
   (2) 特徴
 10.2 ファジィ理論とは
   (1) あいまいさの定量化
   (2) メンバーシップ関数
   (3) 推論
 10.3 ファジィ制御の方法
   (1) ファジィ推論を使用する
   (2) 制御のやり方
   (3) 実際のやり方
   (4) 制御式のバリエーション
   (5) 長所と欠点
   (6) ファジィモデル
 10.4 ファジィ制御の実例
   (1) 電車の自動運転制御
   (2) 給湯温度制御
   (3) 製鉄所の圧延工程


[付録] 各種制御対象の特性と制御実験用ハードウェア




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