PID制御 ―現代制御論の視点から― 電子書籍版

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  作品内容

  ※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。※この電子書籍は紙版書籍のページデザインで制作した固定レイアウトです。現代制御論の視点からPID制御を解説！本書はフィードバック制御の定番であるPID制御を，伝達関数で表現する古典制御ではなく，状態方程式に基づく現代制御の視点から解説したものです．従前より，化学プラントや電力プラントといったシステムにおける制御では古典制御に基づくPID制御が用いられ，入出力の関係のみから見るシンプルさから今でも多くのシステムでPID制御が用いられています．しかしながら，古典制御では入出力が1対1のシステムしか記述できず，また入出力の関係のみから見るため，理論的に詳細な解析が困難であるという問題があります．そのため，複雑化の進むロボットシステムや要求の厳しいシステムでは現代制御やロバスト制御が用いられています．本書は今も広く用いられているPID制御を現代制御の視点から解説することで，より詳細かつ複雑な解析を行うための知識を提供します．高度かつ理論的に，具体的に制御器に落とし込むことができ，実際に応用可能な制御理論を紹介します．1　PID制御とは1.1　フィードバック制御系の構成と目的1.2　状態フィードバック制御と出力フィードバック制御1.3　PID制御の概要2　システムの安定性理論2.1　安定性の定義2.2　非線形システムの状態フィードバック制御と可安定性2.3　リアプノフの安定性理論（リアプノフの直接法）2.4　不変集合の安定性とリアプノフ直接法の一般化3　消散性と受動性の理論3.1　消散性と受動性3.2　アフィン非線形システムの消散性と受動性3.3　システムの受動性判別―K-Y-P補題3.4　リアプノフの安定性と受動性の関係3.5　受動定理について4　LMIによる安定性とロバスト安定性解析4.1　LMIによる安定性解析4.2　有界実性(H∞性能)と強正実性のLMI条件4.3　状態フィードバックによるロバスト安定化制御4.4　静的出力フィードバック制御のリアプノフ不等式のLMI可解性5　出力フィードバック制御5.1　静的出力フィードバック制御の定常特性5.2　静的出力フィードバック制御による安定化(代数リカッチ方程式に基づく反復的計算法)5.3　静的出力フィードバック制御による安定化(代数リカッチ不等式に基づく反復的計算法)5.4　動的出力フィードバック制御5.5　相対次数ならびに標準形と零ダイナミクス5.6　最小位相システムの高ゲイン出力フィードバックによる安定化制御6　出力フィードバック制御器の最適化6.1　動的システムのパラメータ行列の最適化6.2　静的出力フィードバック制御のゲイン行列最適化6.3　静的出力フィードバック制御の最適-安定化条件（代数リカッチ方程式の導出）6.4　静的出力フィードバック制御による最適-安定化（別法）6.5　動的出力フィードバック制御(一般化速度型出力フィードバック制御)のゲイン行列最適化6.6　動的出力フィードバック制御の最適-安定化7　古典的PID制御論7.1　スカラ系のPID制御7.2　PID制御器のパラメータ調整法7.3　2自由度PID制御7.4　スミス線形予測器型PID制御8　線形多変数システムのPID制御8.1　設定点サーボ問題のPID制御8.2　PID制御の代数Riccati方程式(Kucera-Souza)に基づく安定化8.3　PID制御のLMIによる安定化8.4　PI近似D制御のLMIによる安定化8.5　動的PID制御のLMIによる安定化8.6　動的PI近似D制御のLMIによる安定化8.7　高ゲインフィードバックに基づく安定化(相対次数2以下の場合)8.8　時間遅れ線形MIMOシステムのスミス予測器型PID制御9　線形多変数システムのP・SPR・D制御とP・SPR・D+I制御9.1　設定点サーボ問題のP・SPR・D制御9.2　P・SPR・D制御のLMIに基づく安定化9.3　高ゲインフィードバックに基づくP・SPR・D制御とP・SPR・D+I制御による安定化9.4　P・SPR・D制御によるL2ゲイン外乱抑制問題10　PID制御器の最適化10.1　線形システムのPID制御器の最適性条件10.2　線形システムのPID制御器のゲイン行列最適化10.3　PID制御の最適-安定化10.4　PI近似D制御器の最適-安定化10.5　動的PID制御のゲイン行列最適化10.6　動的PID制御器の最適-安定化10.7　非線形システムのPID制御器のゲイン行列に関する勾配10.8　勾配法による最適PIDゲイン行列の計算11　アフィン非線形システムのPID制御11.1　アフィン非線形システムのPID制御11.2　ラグランジュ系のPID制御11.3　ロボットアームのPID制御11.4　線形化-安定化によるアフィン非線形システムのPID制御12　アフィン非線形システムのP・SPR・D制御とPI・SPR・D制御12.1　アフィン非線形システムのP・SPR$・D制御とPI・SPR・D制御12.2　ラグランジュ系のP・SPR・D制御12.3　ロボットマニピュレータのP・SPR・D制御12.4　アフィン非線形システムのP・I・SPR・D制御12.5　アフィン非線形システムのL2外乱抑制問題

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