近年の制御器は、マイコンやPC、LSIで実装されることが多いので基本的にディジタル制御器となっています。特にCPUやディジタル回路の高速化に伴い、連続時間系で設計した制御器をディジタル制御器で実装することは容易になってきています。
しかし、理論的にはCPUで実装した制御システムは、離散時間系で考える必要があり、また、ディジタル制御で高速、高精度な制御システムを設計する場合には、離散時間系での制御器設計、制御系解析を考慮する必要があります。
ここでは、ディジタル制御の基礎を連続時間系の制御理論(古典制御理論、現代制御理論)の延長線上で見ていきます。
ディジタル制御の概要
ディジタル制御の全体像についての専門家の解説論文です。
初学 者の ため のデ ィジタル 制御
系 ・サ ンプル値制御系入 門
ディジタル制御 (離散時間系制御)目次
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1.離散時間制御系の基本事項
1-1.離散時間制御系の構成(演習)
2.Z変換法
2-1.留数定理によるZ変換
3.逆Z変換
4.連続時間システムの離散化
4-1.連続時間システムの離散化(演習)
5.離散時間システムの応答
5-1.離散時間システムの応答(演習)
6.離散時間システムの周波数応答
7.離散時間システムの定常特性
7-1.離散時間システムの定常特性(演習)
8.離散時間システムの安定性
8-1.離散時間システムの安定性(演習)
9.離散時間システムの構造
9-1.可制御性、可観測性(演習)
10.システムの正準形と等価変換
11.可制御正準形と可観測正準形
12.状態フィードバック制御
12-1.状態フィードバック制御(演習)
13.デッドビート制御
14.状態観測器
14-1.状態観測器(演習)
15. 状態観測器に基づいた制御系
16.ディジタル再設計
17.離散時間系の最適レギュレータ
※ Z変換表
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参考文献
中溝高好 他 「ディジタル制御の講義と演習」 日新出版 1997年
小郷寛、美田勉 「システム制御理論入門」 実教出版 1979年
大類重範 「ディジタル信号処理」 日本理工出版会 2001年