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1.

図書

東工大
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東工大
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日本機械学会編
出版情報: 東京 : 養賢堂, 1996.11  xii, 264p ; 22cm
シリーズ名: 新技術融合シリーズ ; 第3巻
所蔵情報: loading…
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第1章 情報機器とその基本原理
   1.1 情報処理システムの役割と構成 1
   1.2 入力装置 2
   1.3 外部記憶装置 4
   1.3.1 磁気ディスク装置 4
   1.3.2 フロッピーディスク装置 5
   1.3.3 磁気テープ装置 6
   1.3.4 光ディスク装置 7
   1.3.5 記憶装置の機構形態と性能 7
   1.4 出力装置の種類と特徴 10
   1.4.1 プロッタ 10
   1.4.2 プリンタ 10
   1.4.3 ヘッド・媒体運動位置決め機構 13
   1.5 情報機器の情報変換原理と性能を支配する要因 14
   1.5.1 運動による情報変換 14
   1.5.2 情報変換性能を支配する位置決め機構と制限要因 15
第2章 情報機器のダイナミックスと制御の基礎
   2.1 運動機構の構成法 18
   2.1.1 運動体の基本性質 18
   2.1.2 運動機構のモデルと理想的な運動機構 18
   2.1.3 位置決め機構 20
   (1)基準面照合位置決め機構 21
   (2)軸受 22
   (3)弾性支持機構 24
   (4)位置決め制御機構 25
   2.2 剛体の定速運動制御機構とアクセス・位置決め制御機構 26
   2.2.1 定速運動制御機構 26
   (1)速度の比例制御 26
   (2)外乱力に対する応答 28
   (3)速度の積分制御による一定外乱力による速度偏差の抑圧 29
   (4)速度と位置の制御による高精度定速運動制御 29
   (5)PID制御 30
   2.2.2 アクセス・位置決め制御機構 30
   (1)アクセス制御 30
   (2)位置決め制御 35
   2.3 固有振動モードの位置決め制御機構への影響と位置決め制御機構の基本設計 41
   2.3.1 機構系の固有振動モード 42
   2.3.2 位置決め制御機構の不安定のメカニズム 45
   2.3.3 安定性を考慮した位置決め制御系の基本設計 49
   (1)位置フィードバック 49
   (2)位相進み補償フィルタ 50
   (3)ノッチフィルタ 51
   (4)二次ローパスフィルタ 52
   (5)一巡伝達関数のゲイン・位相とナイキスト線図による安定余裕の評価 52
   参考文献 55
第3章 最近のダイナミックス解析
   3.1 はじめに 56
   3.2 モード解析法 58
   3.2.1 有限要素法による集中定数系モデルの導出 58
   3.2.2 モード解析理論 59
   3.2.3 振動モード測定法 62
   (1)加振テスト 62
   (2)周波数応答関数 62
   (3)カーブフィット 63
   3.2.4 実稼働中の挙動測定 64
   (1)応答比 64
   (2)励振力推定 65
   3.3 磁気ディスク装置の浮動ヘッド機構 66
   3.3.1 浮動ヘッド機構 66
   3.3.2 薄膜空気膜潤滑理論の進展 67
   3.3.3 浮動ヘッド機構のダイナミックス解析 68
   (1)1自由度のスライダモデルの解析 68
   (2)3自由度のスライダモデルの解析 70
   (3)支持ばねを考慮したスライダ機構システムの振動解析 72
   3.3.4 浮動ヘッド機構のダイナミックス計測 74
   3.4 インクジェットプリンタの粒子化機構 76
   3.4.1 流体ジェットの不安定とコンティニュアス方式インクジェット 77
   (1)レーリーの線形安定性解析 77
   (2)非線形解析による粒子化現象の予測 78
   3.4.2 圧力インパルスによる滴形成とオンデマンド方式インクジェット 79
   (1)ノズル出口流速を与えたときの粒子化現象の解析 79
   (2)圧力を入力としたときの応答 81
   3.4.3 現象の観察方法 82
   3.5 光ディスク媒体・光ヘッドの振動解析 82
   3.5.1 光ディスク駆動機構 83
   3.5.2 光ディスク媒体の動特性 84
   3.5.3 レンズアクチュエータの構造と動特性 86
   (1)レンズアクチュエータの構造 86
   (2)レンズアクチュエータの動特性 87
   3.6 回転体軸受系の振動解析 90
   3.6.1 磁気ディスク装置用スピンドルの振動解析 91
   3.6.2 流体軸受支持回転系の振動解析 93
   3.7 ディスク振動解析 97
   3.7.1 回転ディスクの運動方程式 97
   3.7.2 回転ディスクの基本振動特性 104
   (1)自由回転ディスク 104
   (2)変位外乱を受ける回転ディスク 106
   3.7.3 今後の技術動向 107
   3.8 磁気テープの動的変形解析 108
   3.8.1 テープ走行系の共振現象 108
   (1)テープのばねによる近似 109
   (2)走行系共振現象の解析事例 109
   3.8.2 ヘッドインパクト現象 110
   (1)モデル化における問題点 112
   (2)ヘッドインパクト解析事例 114
   3.9 柔軟情報媒体の運動解析 116
   3.9.1 柔軟媒体の送り・位置決め機構 116
   3.9.2 テープの円筒案内面の横変位伝達特性(弦モデル) 118
   3.9.3 柔軟媒体の横ずれ運動(剛体モデル) 120
   3.9.4 弾性ローラによる柔軟媒体の送り速度 122
   3.9.5 柔軟媒体の変形と運動の解析(離散曲げばね・質量モデル) 124
   3.10 流体振動解析 126
   3.10.1 ヘッド支持ばねの流体振動の特徴 127
   3.10.2 ヘッド支持ばねの周辺の流れ 127
   (1)円板間の流れ 127
   (2)磁気ヘッド支持ばねを通過する流れ 131
   3.10.3 ヘッド支持ばねの振動特性 133
   3.10.4 流れの中におけるヘッド支持ばねの振動 133
   3.11 マイクロダイナミックス計測 134
   3.11.1 ヘッドの浮上すき間の計測 135
   (1)ホモダイン干渉法 135
   (2)ヘテロダイン干渉法 138
   (3)干渉モアレ法 140
   (4)静電容量法 142
   3.11.2 ヘッド媒体の接触検出法 143
   (1)電気抵抗法 143
   (2)加速度法 144
   (3)AE法 145
   3.12 情報マイクロマシンのダイナミックス 145
   3.12.1 ミニチュアリぜーションの意義 145
   3.12.2 情報マイクロマシンの形態 146
   3.12.3 マイクロシステム技術 147
   (1)マイクロエネルギーに着目した設計論 147
   (2)マイクロダイナミックス技術の適用 148
   (3)マイクロメカフォトニクス技術の芽 148
   3.12.4 マイクロカンチレバーのエネルギーフロー解析 149
   3.12.5 微小運動体のマイクロスティックスリップ 152
   3.12.6 マイクロ光エネルギーによるワイヤレス駆動 154
   参考文献 157
第4章 最近の制御技術
   4.1 はじめに 162
   4.2 磁気ディスク装置の位置決め制御機構 164
   4.2.1 磁気ディスク装置 164
   4.2.2 位置情報の検出 165
   4.2.3 ヘッド位置決め制御系 167
   (1)制御回路の構成 167
   (2)ヘッド位置決めのディジタル制御 168
   (3)ヘッド位置決め制御用プロセッサ 170
   4.3 光ディスク装置の位置決め制御機構 171
   4.3.1 光ディスク装置 171
   4.3.2 位置決め信号の検出 173
   (1)フォーカシング信号 173
   (2)トラッキング信号 173
   (3)トラック計数信号と速度信号 174
   4.3.3 サーボ系の構成と設計 175
   (1)サーボ系の構成 175
   (2)サーボ系の設計 176
   4.3.4 シーク系の構成と設計 176
   (1)シーク系の構成 176
   (2)シーク系の設計 178
   4.4 状態フィードバック制御 179
   4.4.1 可制御性,可観測性と状態フィードバック制御 180
   4.4.2 最適レギュレータによる位置決め制御 181
   (1)最適レギュレータ理論 181
   (2)光ヘッドの最小エネルギー位置決め制御 182
   (3)最適レギュレータを用いた制振位置決め制御 184
   4.4.3 カルマンフィルタを用いた位置決め制御 186
   (1)状態推定理論(オブザーバとカルマンフィルタ) 186
   (2)磁気テープの高速位置決め制御 187
   4.5 制振アクセス制御 190
   4.5.1 制振制御入力の基本的考え方 190
   4.5.2 最適制御理論に基づく制振制御入力 193
   (1)最小発熱制御 193
   (2)制振位置決め制御 193
   (3)制振速度制御 194
   (4)制振加速度起動制御 194
   (5)ロバスト性の向上 196
   4.5.3 フィードバック制御の併用 196
   4.6 外乱オブザーバ 196
   4.6.1 外乱オブザーバ 196
   4.6.2 外乱オブザーバによるサーボモータ系の固体摩擦の推定と補償 197
   (1)固体摩擦の定式化と外乱オブザーバの設計(理論) 197
   (2)外乱オブザーバによる推定結果(実験) 200
   4.6.3 超大容量光記憶装置の位置決め制御 201
   4.7 外乱フィードフォワード制御 204
   4.7.1 相互干渉補償フィードフォワード制御 204
   4.7.2 加速度フィードフォワード制御 206
   4.8 摩擦力補償制御 209
   4.8.1 非線形摩擦力が位置決め精度に与える影響 209
   4.8.2 転がり摩擦特性 210
   4.8.3 超音波振動付加による摩擦力補償 211
   4.8.4 2自由度アクチュエータによる摩擦力補償 213
   4.9 2自由度制御系 215
   4.9.1 高速ヘッド切換え制御 215
   (1)制御系の構成法 215
   (2)適用例 217
   4.9.2 外乱抑圧制御 218
   (1)制御対象と外乱オブザーバ 218
   (2)外乱オブザーバの適用 221
   4.10 繰返しトラッキング制御 222
   4.10.1 繰返しトラッキング制御 222
   4.10.2 繰返しトラッキング制御の原理 223
   4.10.3 修正繰返しトラッキング制御 224
   4.10.4 適用例 226
   4.10.5 ディジタル繰返しトラッキング制御 227
   4.11 モード切換え型制御 228
   4.11.1 モード切換え型制御 228
   4.11.2 モード切換え型制御系の構造 229
   4.11.3 初期値補償を用いた設計法 229
   (1)評価関数最小化の設計 229
   (2)極 ゼロ点相殺の設計 231
   4.11.4 磁気ディスク装置ヘッド位置決めサーボ系の設計例 232
   4.12 H∞制御 234
   4.12.1 H∞制御の概要 234
   (1)ロバスト安定問題 235
   (2)感度低減・外乱抑圧問題 235
   (3)混合感度問題 235
   4.12.2 情報機器へのH∞制御の適用 236
   4.12.3 混合感度問題を用いたヘッド位置決め制御系設計 237
   (1)制御対象のモデル化 237
   (2)入力外乱のモデル化 237
   (3)重み関数の設計 238
   (4)一般化制御対象の構成方法 238
   (5)混合感度問題の計算 239
   (6)ディジタルサーボ系の設計 239
   (7)シミュレーション 239
   (8)実験結果 239
   4.13 適応制御 240
   4.13.1 適応制御の構成 240
   4.13.2 最小二乗法によるパラメータ同定 242
   4.13.3 適用例 244
   (1)制御対象のモデリングとゲイン変動 244
   (2)適応制御系の設計 245
   (3)実験結果 246
   4.14 ニューロ制御,ファジィ制御 247
   4.14.1 ニューロ制御の構成 247
   4.14.2 ニューラルネットワークの構成 249
   4.14.3 ニューロ制御の適用例 251
   4.14.4 ファジィ制御の構成 252
   4.14.5 ファジィ制御の適用例 253
   参考文献 255
索引 259
第1章 情報機器とその基本原理
   1.1 情報処理システムの役割と構成 1
   1.2 入力装置 2
2.

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東工大
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東工大
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宮崎道雄編著
出版情報: 東京 : オーム社, 2003.11-2004.2  2冊 ; 26cm
シリーズ名: EE text
所蔵情報: loading…
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1章序論
   1.1制御とは何か 1
   1.2制御系の構成 3
   1.3制御系の分類 5
   1.4自動制御の歴史 7
   1.5制御問題 8
   1.6制御システムの設計・実装の流れと本書との対応 9
   演習問題 11
2章システムモデルと伝達関数
   2.1システムモデルの必要性と伝達関数の定義 13
   2.2よく用いられるラプラス変換の公式 14
   2.3静的システムと動的システム 15
   2.4動的システムの伝達関数 16
   1一次遅れ系 16
   2二次遅れ系 17
   3直流電動機系 19
   4基本的制御要素 20
   2.5ブロック線図 22
   1ブロック線図を用いた伝達関数の表現方法 22
   2ブロック線図の等価変換 22
   3一次遅れ系のブロック線図 24
   4二次遅れ系のブロック線図 25
   5直流電動機系のブロック線図 25
   6基本的制御要素のブロック線図 26
   7フィードバック制御のブロック線図 26
   演習問題 28
3章過渡応答
   3.1過渡応答とは 31
   1インパルス応答 32
   2ステップ応答 32
   3ランプ応答 33
   3.2基本要素の過度応答 33
   1PID各要素 33
   2一次遅れ要素 34
   3二次遅れ要素 35
   4むだ時間要素 37
   5高次遅れ要素 38
   3.3極と零点 38
   演習問題 40
4章周波数応答
   4.1周波数伝達関数 41
   1周波数伝達関数の定義 41
   2周波数応答 42
   3図的表現法 42
   4.2ベクトル線図(ベクトル軌跡) 43
   1ベクトル線図の書き方 43
   2積分要素と微分要素 43
   3一次遅れ要素 44
   4二次遅れ要素 44
   5位置補償要素 45
   4.3ボード線図 46
   1ボード線図の書き方 46
   2積分要素と微分要素 46
   3一次遅れ要素 47
   4二次遅れ要素 48
   5最小位相推移系 49
   6位相補償要素 49
   4.4ゲイン位相線図 50
   1ゲイン位相線図の書き方 50
   2積分要素と微分要素 50
   3一次遅れ要素 50
   4.5結合系の周波数応答 51
   1並列結合 51
   2カスケード結合 53
   3フィードバック結合 54
   4.6ニコルス線図 54
   1ニコルス線図の求め方 54
   2ニコルス線図の利用法 55
   演習問題 56
5章安定性
   5.1特性方程式 57
   1安定性とは 57
   2漸近安定性とは 58
   5.2ラウスの安定判別法 59
   1ラウス表 59
   2ラウス表による安定判別 60
   5.3フルビッツの安定判別法 61
   5.4ナイキストの安定判別法と安定度 62
   1ナイキストの安定判別方法 62
   2ゲイン余裕 65
   3位相余裕 65
   演習問題 66
6章定常特性
   6.1定常偏差 67
   6.2ステップ入力時の定常偏差 69
   6.3ランプ入力時の定常偏差 71
   6.4定加速度入力時の定常偏差 74
   演習問題 78
7章過度特性の解析
   7.1過度応答を用いた方法 79
   1基礎知識 79
   2詳しい説明 82
   7.2周波数応答を用いた方法 87
   1基礎知識 87
   2詳しい説明 90
   演習問題 92
8章根軌跡法
   8.1根軌跡の性質 93
   8.2根軌跡の作図法 95
   8.3根軌跡による制御系解析 98
   演習問題 100
9章設計法
   9.1制御系の設計とは何か 101
   9.2比例制御器(Pコントローラ) 102
   9.3比例積分制御器(PIコントローラ) 107
   9.4比例微分制御器(PDコントローラ) 110
   9.5比例微分積分制御器(PIDコントローラ) 113
   演習問題 118
10章制御系の実装
   10.1アナログ回路を用いた方法 119
   1基礎知識 119
   2実装例(アナログ回路) 120
   10.2ディジタルコンピュータを用いた方法 122
   1基礎知識 122
   2実装例(ディジタルコンピュータ) 125
   演習問題 138
   付録1ラプラス変換 139
   付録2感度解析 143
   演習問題解答 145
   参考文献 159
   索引 161
1章序論
   1.1制御とは何か 1
   1.2制御系の構成 3
3.

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東工大
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杉江俊治, 藤田政之共著
出版情報: 東京 : コロナ社, 1999.2  viii, 223p ; 21cm
シリーズ名: システム制御工学シリーズ ; 3
所蔵情報: loading…
目次情報: 続きを見る
1. 序論
   1.1 制御とは 1
   1.2 制御系の標準的構成と制御目的 5
   1.3 フィードバック制御の利点と課題 7
   1.4 本書の構成 10
2. ダイナミカルシステムの表現
   2.1 ダイナミカルシステム 13
    2.1.1 線形ダイナミカルシステム 13
    2.1.2 システムの線形化 18
   2.2 伝達関数 20
   2.3 ブロック線図 27
   演習問題 34
3. ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性
   3.1 インパルス応答とステップ応答 39
   3.2 1次系の応答 43
   3.3 2次系の応答 45
   3.4 極・零点と過渡応答 50
    3.4.1 極とインパルス応答 50
    3.4.2 代表極 52
    3.4.3 零点の存在する場合 53
   3.5 ダイナミカルシステムの安定性 54
    3.5.1 安定性 55
    3.5.2 ラウスの安定判別法 57
    3.5.3 ラウス法の特別な場合 59
    3.5.4 フルビッツの安定判別法 61
   演習問題 64
4. フィードバック制御系の特性
   4.1 感度特性 67
    4.1.1 パラメータの変化に対する感度 67
    4.1.2 外乱に対する感度 70
   4.2 定常特性 71
    4.2.1 目標値に対する定常偏差 71
    4.2.2 外乱に対する定常偏差 75
   4.3 根軌跡 76
    4.3.1 根軌跡とは 76
    4.3.2 根軌跡の性質 78
   演習問題 84
5. 周波数応答
   5.1 周波数応答と伝達関数 87
   5.2 ベクトル軌跡 90
    5.2.1 積分系 90
    5.2.2 1次系 91
    5.2.3 2次系 93
   5.3 ボード線図 94
    5.3.1 積分系 95
    5.3.2 1次系 96
    5.3.3 2次系 97
   5.4 ボード線図の性質 97
    5.4.1 最小位相系におけるゲインと位相 97
    5.4.2 ボード線図の利点 101
   演習問題 104
6. フィードバック制御系の安定性
   6.1 フィードバック系の内部安定性 106
   6.2 ナイキストの安定判別法 110
   6.3 ゲイン余裕、位相余裕 120
   演習問題 125
7. フィードバック制御系のロバスト性解析
   7.1 不確かさとロバスト性 127
    7.1.1 モデルの不確かさ 127
    7.1.2 不確かさの記述 131
   7.2 ロバスト安定性 135
   7.3 制御性能のロバスト性 139
    7.3.1 ノミナル性能 139
    7.3.2 ロバスト性能 141
   演習問題 142
8. フィードバック制御系の設計法
   8.1 設計手順と性能評価 146
    8.1.1 制御系の設計手順 146
    8.1.2 周波数応答に基づく制御系の性能評価 147
   8.2 PID補償による制御系設計 149
    8.2.1 PI補償 150
    8.2.2 PD補償 152
    8.2.3 PID補償 153
    8.2.4 PIDチューニング 154
   8.3 位相進みー遅れ補償による制御系設計 156
    8.3.1 ループ整形 156
    8.3.2 位相遅れ補償 158
    8.3.3 位相進み補償 160
    8.3.4 位相進みー遅れ補償 163
   演習問題 166
9. 2自由度制御系
   9.1 フィードフォワードとフィードバックの役割 168
   9.2 2自由度制御系の構造と設計法 171
   9.3 安定化制御器のパラメータ表現 175
   9.4 H∞制御による自由パラメータの選択 179
    9.4.1 H∞ノルムと設計仕様 179
    9.4.2 パラメータの決定 181
   演習問題 186
    付録 188
   A.1 複素数 188
   A.2 ラプラス変換 189
    A.2.1 ラプラス変換の定義と基本的性質 189
    A.2.2 基本的な関数のラプラス変換 192
   A.3 逆ラプラス変換 193
引用・参考文献 196
演習問題の解答 197
索引 221
1. 序論
   1.1 制御とは 1
   1.2 制御系の標準的構成と制御目的 5
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