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제어시스템분석과 MATLAB 및 SIMULINK의 활용 - 개정판
- 정슬 저
- 청문각(교문사)
- 2011년 08월 25일
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ISBN: 9788963640631
358쪽
188 x 257 (㎜)
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- 판매지수 : 118
- 주간 자연과학/공학: 62위
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책 소개
출판사 리뷰
이 책은 다음과 같이 구성되어 있다. 먼저 동적인 시스템을 모델링한다. 이 모델링된 시스템을 MATLAB을 사용하여 안정성이나 주파수 응답을 분석하고, 목적에 맞게 제어기를 설계한다. 다양한 제어기를 소개하고 각각의 특성을 알아본다. 제어기를 설계하는 방법으로 근궤적 방법을 사용하고, 설계된 제어기를 포함한 전체 시스템의 안정성을 점검한다. 또한 분석적인 제어기 설계방법을 통해 간단하게 제어기를 설계하는 방법을 소개하고 마지막으로 SIMULINK를 사용하여 시스템의 응답을 목적에 맞도록 제어기를 수정한다.
실제 MATLAB 과 SIMULINK 코드를 제공하여 독자들의 편의를 고려하였다.
2000년에 초판이 나온 후 보여준 독자들의 성원에 힘입어 10년 만에 개정판을 내게 되었다. 이번 개정판은 바뀐 프로그램의 버전에 맞 추어 새롭게 구성하였고, 본문에 사용된 예제 파일들은 청문각 홈페이지(www.cmgpg.com) 자료실에서 다운받아 이용할 수 있도록 하였다.
저자 소개
- 구분 : 저서
- 국적 : 대한민국
- 분류 : 과학/공학 저자 , 대학교재 저자 , 기타
- 인기지수 : 197
미국 웨인 주립대학교 학사학위를 받은 뒤 미국 캘리포니아 대학 데이비스 석사 및 박사 (로봇전공)학위를 받았다. 현재 충남대학교 메카트로닉스공학과 교수로 재직 중에 있으며, 저서로는 제어시스템 분석과 MATLAB 및 SIMULINK 활용, 디지털 신호처리 및 필터 설계, 로봇공학, 지능시스템 등 그 외 다수가 있다.
목차
Chapter 01 MATLAB의 사용법
1.1 MATLAB의 시작.1
1.2 MATLAB의 기본 명령어들.11
1.3 MATLAB의 기호들.24
1.4 수식의 표현.30
1.5 벡터의 표현과 계산.35
1.6 행렬의 표현과 계산.50
1.7 벡터와 행렬에 관한 명령어.59
1.8 MATLAB 프로그램의 작성과 실행.62
1.9 프로그램의 흐름을 제어하는 명령어들.65
1.10 Function문.70
1.11 이차원 그래프 그리기.77
1.12 그 밖의 기본적인 명령어들.92
Chapter 02 물리적 시스템의 수학적 모델
2.1 소개.95
2.2 라플라스 변환.97
2.3 선형 시스템의 정의.106
2.4 물리적 시스템의 수학적 모델.111
2.5 비선형 시스템의 선형화.115
2.6 전달함수(Transfer Function).119
2.7 열린 블록선도의 합성.122
2.8 폐블록선도의 합성.126
2.9 개루프와 폐루프의 비교.133
2.10 속도계 제어의 예.135
2.11 DC 모터의 수학적 모델.139
2.12 MATLAB 명령어의 요약.144
Chapter 03 시스템의 응답 및 분석
3.1 소개.145
3.2 시스템응답의 분석적인 요소.146
3.3 스텝응답의 종류.153
3.4 임펄스와 램프응답.156
3.5 이차공정의 설계 예제.159
3.6 외란에 의한 시스템응답.163
3.7 삼차공정의 설계 예제 : Induction 모터.165
3.8 삼차공정의 간소화.167
Chapter 04 시스템의 안정성
4.1 소개.171
4.2 BIBO 안정성.172
4.3 Routh-Hurwitz 안정성 판별법.177
4.4 시스템의 안정을 위한 제어기 설계방법.181
Chapter 05 근궤적 기법을 사용한 제어기의 설계
5.1 소개.189
5.2 근궤적(root locus) 그래프.189
5.3 원하는 폐루프 근의 영역.193
5.4 근궤적 그래프를 사용한 제어기의 설계.195
5.5 설계한 제어기 영점의 나쁜 영향.215
Chapter 06 주파수 영역에서의 제어기 설계
6.1 소개.217
6.2 극좌표 선도(Polar Plot).219
6.3 극점과 영점의 주파수응답 특성.221
6.4 Bode 선도.224
6.5 주파수응답에서의 분석 요소들.231
6.6 Nyquist 선도와 안정성.235
6.7 Nichols 도표.240
6.8 주파수 영역에서의 제어기 설계.241
6.9 MATLAB 명령어.248
Chapter 07 상태공간 모델의 제어
7.1 소개.249
7.2 시스템의 Controllability와 Observability.252
7.3 상태공간에서의 명령어의 표현.255
7.4 상태공간에서의 안정성.258
7.5 상태공간에서의 시간응답.259
7.6 비선형 시스템의 선형화.262
Chapter 08 분석적인 제어기 설계방법
8.1 소개.267
8.2 시스템 성능규격.268
8.3 분석적인 진지상제어기의 설계.269
8.4 진지상제어기의 설계 예제.270
8.5 PID 제어기의 설계.279
8.6 분석적인 PID 제어기의 설계방법.281
8.7 PID 제어기의 설계 예제.282
8.8 삼차공정을 위한 PID 제어기의 문제점.288
8.9 새로운 PIDA 제어기.291
8.10 PIDA 제어기를 사용한 설계 예제.293
Chapter 09 디지털 시스템 제어
9.1 소개.299
9.2 이산(Discrete) 시스템.300
9.3 Discrete 시스템의 안정성.301
9.4 디지털 필터의 응답.303
9.5 MATLAB에서의 디지털 표현.308
9.6 디지털 PID 제어기.311
9.7 디지털 PIDA 제어기.315
9.8 디지털 MATLAB 명령어.317
Chapter 10 SIMULINK
10.1 소개.319
10.2 SIMULINK의 실행.319
10.3 SIMULINK 작업환경.320
10.4 Library 환경.322
10.5 시뮬레이션의 실행.325
10.6 선형 제어시스템의 예.326
10.7 비선형 시스템의 예 : 수레-진자(Cart-Pole) 시스템 제어.332
.찾아보기.355
1.1 MATLAB의 시작.1
1.2 MATLAB의 기본 명령어들.11
1.3 MATLAB의 기호들.24
1.4 수식의 표현.30
1.5 벡터의 표현과 계산.35
1.6 행렬의 표현과 계산.50
1.7 벡터와 행렬에 관한 명령어.59
1.8 MATLAB 프로그램의 작성과 실행.62
1.9 프로그램의 흐름을 제어하는 명령어들.65
1.10 Function문.70
1.11 이차원 그래프 그리기.77
1.12 그 밖의 기본적인 명령어들.92
Chapter 02 물리적 시스템의 수학적 모델
2.1 소개.95
2.2 라플라스 변환.97
2.3 선형 시스템의 정의.106
2.4 물리적 시스템의 수학적 모델.111
2.5 비선형 시스템의 선형화.115
2.6 전달함수(Transfer Function).119
2.7 열린 블록선도의 합성.122
2.8 폐블록선도의 합성.126
2.9 개루프와 폐루프의 비교.133
2.10 속도계 제어의 예.135
2.11 DC 모터의 수학적 모델.139
2.12 MATLAB 명령어의 요약.144
Chapter 03 시스템의 응답 및 분석
3.1 소개.145
3.2 시스템응답의 분석적인 요소.146
3.3 스텝응답의 종류.153
3.4 임펄스와 램프응답.156
3.5 이차공정의 설계 예제.159
3.6 외란에 의한 시스템응답.163
3.7 삼차공정의 설계 예제 : Induction 모터.165
3.8 삼차공정의 간소화.167
Chapter 04 시스템의 안정성
4.1 소개.171
4.2 BIBO 안정성.172
4.3 Routh-Hurwitz 안정성 판별법.177
4.4 시스템의 안정을 위한 제어기 설계방법.181
Chapter 05 근궤적 기법을 사용한 제어기의 설계
5.1 소개.189
5.2 근궤적(root locus) 그래프.189
5.3 원하는 폐루프 근의 영역.193
5.4 근궤적 그래프를 사용한 제어기의 설계.195
5.5 설계한 제어기 영점의 나쁜 영향.215
Chapter 06 주파수 영역에서의 제어기 설계
6.1 소개.217
6.2 극좌표 선도(Polar Plot).219
6.3 극점과 영점의 주파수응답 특성.221
6.4 Bode 선도.224
6.5 주파수응답에서의 분석 요소들.231
6.6 Nyquist 선도와 안정성.235
6.7 Nichols 도표.240
6.8 주파수 영역에서의 제어기 설계.241
6.9 MATLAB 명령어.248
Chapter 07 상태공간 모델의 제어
7.1 소개.249
7.2 시스템의 Controllability와 Observability.252
7.3 상태공간에서의 명령어의 표현.255
7.4 상태공간에서의 안정성.258
7.5 상태공간에서의 시간응답.259
7.6 비선형 시스템의 선형화.262
Chapter 08 분석적인 제어기 설계방법
8.1 소개.267
8.2 시스템 성능규격.268
8.3 분석적인 진지상제어기의 설계.269
8.4 진지상제어기의 설계 예제.270
8.5 PID 제어기의 설계.279
8.6 분석적인 PID 제어기의 설계방법.281
8.7 PID 제어기의 설계 예제.282
8.8 삼차공정을 위한 PID 제어기의 문제점.288
8.9 새로운 PIDA 제어기.291
8.10 PIDA 제어기를 사용한 설계 예제.293
Chapter 09 디지털 시스템 제어
9.1 소개.299
9.2 이산(Discrete) 시스템.300
9.3 Discrete 시스템의 안정성.301
9.4 디지털 필터의 응답.303
9.5 MATLAB에서의 디지털 표현.308
9.6 디지털 PID 제어기.311
9.7 디지털 PIDA 제어기.315
9.8 디지털 MATLAB 명령어.317
Chapter 10 SIMULINK
10.1 소개.319
10.2 SIMULINK의 실행.319
10.3 SIMULINK 작업환경.320
10.4 Library 환경.322
10.5 시뮬레이션의 실행.325
10.6 선형 제어시스템의 예.326
10.7 비선형 시스템의 예 : 수레-진자(Cart-Pole) 시스템 제어.332
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