第1章 自動制御 1 |
1.1 制御と自動制御 1 |
1.2 定性的制御とシーケンス制御 2 |
1.3 定量制御とフィードバック制御 4 |
問題 5 |
第2章 フィードバック制御系の構成と種類 7 |
2.1 フィードバック制御系の基本構成 7 |
2.2 フィードバック制御の種類 8 |
2.2.1 制御の目的による分類 8 |
2.2.2 実用面からみた分類 9 |
問題 13 |
第3章 線形システム解析の基礎 15 |
3.1 ブロック線図によるシステムの表現方法 15 |
3.1.1 線形演算と伝達関数およびブロック線図 15 |
3.1.2 物理的素子の伝達関数とブロック線図 18 |
3.1.3 ブロック線図による回路方程式の表現 21 |
3.1.4 ブロック線図の等価変換 23 |
3.2 システムの過渡応答 26 |
3.2.1 ステップ関数とインパルス関数 26 |
3.2.2 基本伝達関数を持つ要素のインパルス応答 27 |
3.2.3 インパルス応答と伝達関数 28 |
3.2.4 ステップ応答 29 |
3.2.5 部分分数展開法 30 |
3.2.6 ステップ応答の定常値 31 |
3.3 周波数応答 32 |
3.3.1 周波数応答の定義 32 |
3.3.2 伝達関数と周波数応答 34 |
3.3.3 周波数応答の図表現(ベクトル軌跡) 35 |
3.3.4 周波数応答の図表現(ボード線図) 38 |
問題 46 |
第4章 フィードバック制御系の解析 47 |
4.1 制御対象の伝達関数 47 |
4.1.1 直流発電機 47 |
4.1.2 直流電動機 49 |
4.1.3 電気炉の伝達関数 51 |
4.2 フィードバック制御系のブロック線図 52 |
4.2.1 フィードバック制御系のブロック線図の例(自動電圧調整系) 52 |
4.2.2 フィードバック制御系のブロック線図の一般形 53 |
4.2.3 制御系の基本的な入出力関係 54 |
4.2.4 標準二次系 55 |
4.3 フィードバック制御系の定常特性 56 |
4.3.1 目標値に対する定常偏差 56 |
4.3.2 外乱に対する定常偏差 58 |
4.4 フィードバック制御系の動特性 59 |
4.4.1 過渡特性 59 |
4.4.2 周波数特性 60 |
4.4.3 標準二次系の動特性 60 |
4.5 フィードバック制御系の安定判別と特性の改善 63 |
4.5.1 安定・不安定とフィードバック制御系の伝達関数 63 |
4.5.2 周波数応答による安定判別 64 |
4.5.3 制御のよさ(安定の程度) 66 |
4.6 フィードバック制御系の特性の改善 68 |
4.6.1 直列補償法と制御動作 68 |
4.6.2 周波数応答による直列補償効果の説明 69 |
問題 71 |
第5章 サーボ機構 73 |
5.1 サーボ機構の基本 73 |
5.1.1 サーボ機構の基本構成 73 |
5.1.2 電気式サーボ機構 75 |
5.2 アクチュエータ 76 |
5.2.1 直流サーボモータ 76 |
5.2.2 交流サーボモータ 82 |
5.2.3 ステッピングモータ 83 |
5.3 センサ 86 |
5.3.1 ポテンショメータ 86 |
5.3.2 差動変圧器 88 |
5.3.3 シンクロ・レゾルバ 88 |
5.3.4 ロータリエンコーダ 90 |
5.3.5 タコジェネレータ 91 |
5.3.6 力覚センサ 92 |
5.4 制御増幅器 93 |
5.4.1 直流信号と交流信号 93 |
5.4.2 演算増幅器 94 |
5.4.3 パワー増幅器 96 |
5.5 サーボ機構の設計 98 |
5.5.1 サーボ機構の特性 98 |
5.5.2 補償法による特性改善 100 |
5.5.3 定常特性 104 |
5.5.4 タコジェネレータによるフィードバック補償 105 |
5.5.5 力制御 107 |
5.6 サーボ機構の応用 108 |
5.6.1 アナログサーボ機構 108 |
5.6.2 計器サーボ機構 109 |
5.6.3 ディジタルサーボ機構 110 |
5.6.4 ロボットの制御システム 111 |
問題 114 |
第6章 プロセス制御 117 |
6.1 プロセス制御系の基本構成 117 |
6.2 検出器 118 |
6.2.1 プロセス用検出器 119 |
6.2.2 検出スイッチ 125 |
6.3 調節器 126 |
6.3.1 オンオフ調節器 126 |
6.3.2 連続形調節器 127 |
6.4 操作部 128 |
6.4.1 空気圧式操作部 128 |
6.4.2 油圧式操作部 130 |
6.4.3 電気式操作部 130 |
6.5 プロセス制御系と制御方式 131 |
6.5.1 制御対象の各種ステップ応答と制御動作 131 |
6.5.2 プロセスのシーケンス制御とフィードバック制御 131 |
6.5.3 プロセス制御装置のシンボル 132 |
6.5.4 プロセス制御系の結合 135 |
6.5.5 カスケード制御 137 |
6.6 ボイラの自動制御 139 |
6.6.1 ボイラの構成 139 |
6.6.2 ボイラの定量的制御 140 |
6.6.3 ボイラのシーケンス制御 143 |
6.7 計装制御システム 143 |
問題 145 |
第7章 シーケンス制御 147 |
7.1 シーケンス制御の基礎 147 |
7.1.1 シーケンス制御系の動作 147 |
7.1.2 シーケンス制御系の構成 148 |
7.2 シーケンス制御の基本素子とその動作 150 |
7.2.1 命令スイッチ 150 |
7.2.2 検出スイッチ 152 |
7.2.3 電磁リレー 154 |
7.2.4 保持形リレー 156 |
7.2.5 自己保持回路 157 |
7.2.6 保持要素 158 |
7.2.7 時限要素 160 |
7.3 論理素子と論理演算 162 |
7.3.1 論理演算と論理要素 162 |
7.3.2 アンド要素 162 |
7.3.3 オア要素 164 |
7.3.4 ノット要素 165 |
7.3.5 ノア素子 165 |
7.3.6 ナンド素子 167 |
7.4 シーケンス制御の動作に関する図表現 168 |
7.4.1 シーケンス制御の定義と分類 168 |
7.4.2 時限制御とタイムチャート 168 |
7.4.3 順序制御 170 |
7.4.4 条件制御 172 |
7.4.5 マークフローグラフ(MFG) 175 |
7.4.6 シーケンシャル・ファンクション・チャート(SFC) 182 |
7.5 プログラマブル・コントローラ 186 |
問題 189 |
問題解答 191 |
付表 205 |