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현대제어공학 : 상태방정식의 이해

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도서 상세정보
자료유형 :	단행본
ISBN :	9788995860298
분류기호 :	629.8
개인저자 :	최연욱
서명/저자사항 :	현대제어공학: 상태방정식의 이해/ 최연욱 저.
발행사항 :	서울: 지코사이언스, 2008.
형태사항 :	x, 474 p.: 삽화, 도표; 26 cm.
일반주기 :	권말부록: 벡터공간 등
서지주기 :	색인수록
분류기호 :	629.8
언어	한국어

소장정보

해군사관학교

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KMO200900616 권 호 :
발행년 : 2008
발행처 : 지코사이언스

서 명 : 현대제어공학:상태방정식의 이해

목차
제1장 제어공학의 목적
1.1 제어의 역할 = 1
1.2 제어의 세 가지 형태 = 2
1.3 피드백제어의 예 = 3
1.4 제어의 목적과 구성요소 = 6
1.5 제어시스템의 설계과정 = 9
1.6 자동제어의 분류와 이론의 전개 = 11
제2장 시스템과 수식모델
2.1 시스템의 개념 = 15
2.1.1 시스템의 정의 = 15
2.1.2 시스템의 실체와 기능 = 16
2.1.3 입력과 출력 = 20
2.2 시스템의 분류 = 20
2.2.1 동적시스템과 정적시스템 = 20
2.2.2 연속시간시스템과 이산시간시스템 = 21
2.3 시스템의 모델 = 21
2.3.1 시스템과 그의 모델 = 21
2.3.2 내부표현과 외부표현 = 22
2.4 외부표현의 수식모델 = 23
2.4.1 선형시스템의 외부표현 = 23
2.4.2 시불변시스템의 외부표현 = 25
2.4.3 선형ㆍ시불변시스템의 외부표현(전달함수) = 28
2.5 내부표현의 수식모델 = 31
2.5.1 상태방정식 = 31
2.5.2 시스템모델의 분류 = 38
2.6 에너지 보존의 법칙을 이용한 수식모델 = 40
2.6.1 물리시스템의 표현법: 미분방정식 = 40
2.6.2 전기회로와 기계시스템의 예 = 42
2.6.3 전기회로와 기계시스템과의 상사관계 = 49
2.6.4 전기기계시스템(모터)과 상태방정식 = 50
2.7 선형화(Linearization) = 53
2.8 모델의 불확실성 = 62
제3장 상태방정식의 해와 시스템의 안정성
3.1 시스템의 선형성 = 67
3.2 영-입력 시스템의 해 = 69
3.2.1 상태천이행렬 = 69
3.2.2 상태천이행렬의 계산법 = 72
3.3 영-상태응답 = 78
3.3.1 행렬전달함수 = 78
3.3.2 상태방정식과 전달함수와의 대응 = 81
3.3.3 시스템의 모드(dynamic mode) = 84
3.4 상태방정식 해의 계산법 = 90
3.4.1 상태천이행렬의 계산 = 90
3.4.2 해 x(t)의 계산 = 94
3.5 상태방정식 표현에서의 극점과 영점 = 97
3.6 좌표변환과 등가시스템 = 103
3.7 선형시스템의 안정성 = 105
3.7.1 안정성과 모드 = 105
3.7.2 내부안정성 = 106
3.7.3 외부안정성 = 109
3.7.4 내부안정과 외부안정과의 관계 = 112
3.8 안정판별법 = 112
3.8.1 대수방정식의 근과 계수 = 112
3.8.2 라우스(Routh)의 안정판별법 = 113
3.8.3 후르비쯔의 안정판별법 = 115
3.8.4 리아프노프(Lyapunov)의 방법 = 117
제4장 가관측성과 선형시스템의 구조
4.1 동기와 정의 = 125
4.2 판정조건 = 128
4.2.1 수학적인 준비 = 128
4.2.2 가관측성의 조건 = 130
4.2.3 가제어성의 조건 = 135
4.2.4 가제어성과 가관측성의 쌍대관계 = 140
4.2.5 좌표변환에 대한 불변성 = 140
4.3 시스템의 분해와 가안정 및 가검출 = 141
4.3.1 시스템의 분해 = 141
4.3.2 가안정과 가검출 = 145
4.4 블록선도표현과 좌표변환 = 151
4.4.1 블록선도와 상태방정식 = 151
4.4.2 시스템의 좌표변환 = 154
4.5 1입출력(SISO)시스템의 표준형식과 그 응용 = 155
4.5.1 대각표준형식과 그 응용 = 156
4.5.2 가제어표준형식과 그의 응용 = 161
4.5.3 가관측표준형식 = 165
4.6 다입출력(MIMO) 시스템의 전달함수 = 166
4.7 내부표현의 최소성 = 170
4.7.1 최소차원의 내부표현 = 171
4.7.2 가제어성ㆍ가관측성, 최소실현, 전달함수의 기약성 = 174
제5장 상태피드백과 관측기
5.1 피드백제어시스템 = 181
5.1.1 전달함수와 상태방정식의 비교 = 184
5.1.2 가제어성과 가관측성 = 188
5.2 상태피드백의 특징 = 188
5.2.1 가제어성의 보존 = 194
5.3 상태벡터를 사용한 극배치법 = 196
5.3.1 1입력시스템의 극배치법 = 199
5.3.2 다입력시스템의 극배치 = 206
5.3.3 잡음을 동반하는 시스템의 극배치 = 208
5.4 동일차원관측기 = 212
5.4.1 관측기의 원리 = 214
5.4.2 동일차원관측기의 설계 = 215
5.4.3 동일차원관측기에 의한 상태피드백 = 223
5.5 최소차원관측기 = 231
5.5.1 루엔버거 관측기의 구성조건 = 232
5.5.2 최소차원 관측기의 설계법 = 234
제6장 최적제어
6.1 극의 위치와 제어성능 = 253
6.2 최적레귤레이터 = 260
6.2.1 최적의 개념 = 260
6.2.2 리아푸노프방정식(Lyapunov equation) = 262
6.2.3 최적 LQ 레글레이터 = 270
6.2.4 피드백행렬의 계산 = 279
6.2.5 가중행렬 Q와 R의 선정법과 관련한 예제 = 283
6.3 1입력시스템에서의 최적극 및 등가영점 = 289
6.3.1 칼만방정식과 최적극 = 289
6.3.2 최적극의 궤적과 등가영점 = 291
6.4 최적레귤레이터(LQR)의 주파수특성 = 301
제7장 서보시스템의 설계
7.1 서보문제(Servo problem) = 309
7.1.1 서보시스템의 의미 = 309
7.1.2 시스템의 형(type) = 310
7.1.3 내부모델의 원리 = 313
7.2 SISO시스템에서의 서보문제 = 316
7.3 서보시스템의 설계법 = 320
7.3.1 최적이며 강인한 서보시스템의 설계법 = 321
7.3.2 모델추종형 서보시스템의 설계법 = 331
7.4 1입출력시스템에서의 서보시스템 설계법 = 335
제8장 디지털제어
8.1 디지털시스템 = 348
8.1.1 샘플링과 홀드 = 348
8.1.2 에일리아징 효과 = 352
8.1.3 상태방정식의 이산화 = 354
8.2 z 변환 = 358
8.2.1 s 영역과 z 영역 사이의 관련성 = 361
8.2.2 ZOH회로의 주파수특성 = 364
8.3 펄스전달함수 = 367
8.3.1 이산시간 폐루프시스템 = 369
8.3.2 이산시간시스템의 안정성 = 373
8.4 상태방정식을 이용한 이산시간시스템의 설계 = 376
8.4.1 레귤레이터의 설계 = 376
8.4.2 관측기의 설계 = 380
8.4.3 관측기를 이용한 상태피드백 = 382
8.4.4 이산시간시스템의 최적제어 = 386
제9장 로버스터제어
9.1 로버스터 제어와 감도 = 393
9.2 주파수영역에서 감도의 표현 = 396
9.3 수식모델이 가지는 불확실성의 표현 = 399
9.3.1 불확실성의 반영 = 403
9.4 로버스터 안정성 = 405
9.5 $$H_∞$$ 제어 = 414
9.5.1 $$H_∞$$ 제어를 위한 준비사항 = 415
9.5.2 제어문제의 투포트형식으로의 변환 = 418
9.5.3 제어기설계문제의 $$H_∞$$ 제어에의 적용 = 419
9.6 $$H_∞$$ 제어: 문제설정과 설계예제 = 423
9.6.1 문제의 설정과 필요한 가정 = 423
9.6.2 진동시스템에 대한 설계 예제 = 424
9.6.3 설계사양으로 주어진 경우의 예제 = 432
9.6.4 두 개의 적분기로 이루어진 시스템에 대한 $$H_∞$$ 제어기의 설계 = 436
부록
1. 벡터공간 = 443
2. 선형변환 = 445
3. 대수방정식의 해와 존재조건 = 452
3.1 행렬의 랭크 = 452
3.2 대수방정식의 해 = 454
4. 고유값, 고유벡터와 죠르단형식(Jordan form) = 456
4.1 고유값과 고유벡터 = 456
4.2 행렬의 대각화 = 458
4.3 대칭행렬의 대각화 = 458
4.4 죠르단형식 = 459
5. 2차 형식과 정정행렬 = 460
5.1 2차 형식 = 460
5.2 정정, 준정정행렬 = 461
6. 케일리-헤밀턴의 정리 = 462
7. 벡터와 행렬의 크기와 행렬의 놈 = 463
8. 행렬과 관련된 몇 가지 공식 = 466
찾아보기 = 470