(Kuo의) 자동제어

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 저자 서문 = ⅴ
• 역자 서문 = ⅸ
• CHAPTER 1 서론 = 1
• 1-1. 서론 = 3
• 1-1-1. 제어시스템의 기본요소 = 3
• 1-1-2. 제어시스템 응용의 예 = 4
• 1-1-3. 개루프 제어시스템(비피드백 제어시스템) = 8
• 1-1-4. 폐루프 제어시스템(피드백 제어시스템) = 9
• 1-2. 피드백이란 무엇이며 그 효과는 무엇인가? = 10
• 1-2-1. 전체이득에 미치는 피드백의 영향 = 11
• 1-2-2. 피드백이 안정도에 미치는 영향 = 11
• 1-2-3. 외란 또는 잡음에 대한 피드백의 영향 = 12
• 1-3. 피드백 제어시스템의 종류 = 13
• 1-3-1. 선형제어시스템과 비선형제어시스템 = 14
• 1-3-2. 시변시스템과 시불변시스템 = 15
• 1-4. 요약 = 17
• CHAPTER 2 수학적 기초 = 19
• 2-1. 복소변수의 개념 = 21
• 2-1-1. 복소수 = 21
• 2-1-2. 복소변수 = 24
• 2-1-3. 복소변수함수 = 24
• 2-1-4. 해석함수 = 25
• 2-1-5. 함수의 특이점과 극 = 25
• 2-1-6. 함수의 영점 = 26
• 2-1-7. 극좌표 표현 = 27
• 2-2. 주파수영역 도면 = 32
• 2-2-1. 컴퓨터에 의한 주파수영역 도면의 작성 = 32
• 2-2-2. 극좌표 도면 = 32
• 2-2-3. Bode 선도(corner 도면 또는 점근선 도면) = 38
• 2-2-4. 실수 상수 K = 40
• 2-2-5. 원점에 있는 극과 영점(jω$$)^{±p}$$ = 40
• 2-2-6. 단순영점, 1＋jωT = 43
• 2-2-7. 단순극, 1／(1＋jωT) = 44
• 2-2-8. 2차 극과 영점 = 45
• 2-2-9. 순수 시간 지연, $$e^{-jωTd}$$ = 48
• 2-2-10. 위상에 대한 크기 선도 = 50
• 2-2-11. 이득 및 위상교차점 = 52
• 2-2-12. 최소위상함수와 비최소위상함수 = 53
• 2-3. 미분방정식 = 55
• 2-3-1. 선형 상미분방정식 = 55
• 2-3-2. 비선형 미분방정식 = 56
• 2-3-3. 1계 미분방정식: 상태방정식 = 56
• 2-3-4. 상태변수의 정의 = 57
• 2-3-5. 출력방정식 = 58
• 2-4. 라플라스변환 = 59
• 2-4-1. 라플라스변환의 정의 = 59
• 2-4-2. 역라플라스변환 = 61
• 2-4-3. 라플라스변환의 중요한 정리 = 61
• 2-5. 부분분수 전개에 의한 역라플라스변환 = 64
• 2-5-1. 부분분수 전개 = 64
• 2-6. 선형상미분방정식의 라플라스변환 해법 = 70
• 2-6-1. 1차 표준시스템(First-Order Prototype System) = 71
• 2-6-2. 2차 표준시스템(Second-Order Prototype System) = 72
• 2-7 선형시스템의 임펄스 응답과 전달함수 = 76
• 2-7-1. 임펄스 응답(Impulse Response) = 76
• 2-7-2. 전달함수(단일입력 단일출력시스템) = 78
• 2-7-3. Proper 전달함수 = 79
• 2-7-4. 특성방정식 = 80
• 2-7-5. 전달함수(다변수시스템) = 80
• 2-8. 선형제어시스템의 안정도 = 81
• 2-9. 유한입력 유한출력(BIBO) 안정도 - 연속치시스템 = 82
• 2-10. 특성방정식 근과 안정도와의 관계 = 83
• 2-11. 연속치시스템의 영입력안정도와 점근적안정도 = 83
• 2-12. 안정도 판정법 = 86
• 2-13. Routh-Hurwitz 판별법 = 87
• 2-13-1. Routh 표 작성 = 88
• 2-13-2. Routh 표 작성이 완성되기 전에 끝나는 특별한 경우 = 90
• 2-14. MATLAB 툴과 사례연구 = 94
• 2-14-1. 전달함수 툴의 설명 및 사용법 = 94
• 2-14-2. 안정도에 대한 MATLAB 툴 = 96
• 2-15. 요약 = 101
• CHAPTER 3 블록선도와 신호흐름선도 = 117
• 3-1. 블록선도 = 119
• 3-1-1. 제어시스템의 블록선도의 대표적 구성요소 = 120
• 3-1-2. 수학적방정식과 블록선도의 관계 = 125
• 3-1-3. 블록선도변형 = 128
• 3-1-4. 다중 입력시스템의 블록선도 - 특별한 경우: 외란이 있는 시스템 = 131
• 3-1-5. 다변수시스템의 블록선도와 전달함수 = 132
• 3-2. 신호흐름선도 = 134
• 3-2-1. 신호흐름선도의 기본요소 = 135
• 3-2-2. 신호흐름선도의 기본성질요약 = 136
• 3-2-3. 신호흐름선도 용어의 정의 = 137
• 3-2-4. 신호흐름선도의 연산법 = 139
• 3-2-5. 피드백 제어시스템의 신호흐름선도 = 140
• 3-2-6. 블록선도와 신호흐름선도의 관계 = 140
• 3-2-7. 신호흐름선도의 이득공식 = 140
• 3-2-8. 비입력마디와 출력마디 사이에 일반이득공식의 적용 = 144
• 3-2-9. 블록선도에 일반이득공식의 적용 = 145
• 3-2-10. 단순화된 이득공식 = 146
• 3-3. MATLAB 툴과 사례연구 = 146
• 3-4. 요약 = 149
• CHAPTER 4 물리적 시스템의 모델링 = 165
• 4-1. 역학시스템의 모델링 = 168
• 4-1-1. 병진운동 = 168
• 4-1-2. 회전운동 = 177
• 4-1-3. 병진운동과 회전운동 사이의 변환 = 181
• 4-1-4. 치차열 = 182
• 4-1-5. 뒤틈과 불감대(비선형 특성) = 184
• 4-2. 간단한 전기회로망에 관한 모델링 = 185
• 4-2-1. 수동 전기소자의 모델링 = 185
• 4-2-2. 전기회로망의 모델링 = 186
• 4-3. 능동 전기소자의 모델링: op-앰프 = 193
• 4-3-1. 이상적 op-앰프 = 194
• 4-3-2. 가산기와 감산기 = 194
• 4-3-3. 1차 op-앰프회로 = 194
• 4-4. 열시스템의 모델링 = 198
• 4-4-1. 기초적인 열전달 성질 = 198
• 4-5. 유체시스템의 모델링 = 201
• 4-5-1. 기초적인 유체 및 기체시스템 성질 = 201
• 4-6. 제어시스템에서의 감지기와 부호기 = 211
• 4-6-1. 전위차계 = 211
• 4-6-2. 회전속도계 = 216
• 4-6-3. 증분부호기 = 217
• 4-7. 제어시스템에서의 dc 모터 = 221
• 4-7-1. dc 모터의 기본 동작원리 = 221
• 4-7-2. 영구자석형 dc 모터의 기본 분류 = 222
• 4-7-3. 영구자석형 dc 모터의 수학적 모델링 = 224
• 4-8. 수송지연을 가지는 시스템 = 228
• 4-8-1. 유리함수에 의한 시간지연함수의 근사화 = 229
• 4-9. 비선형시스템의 선형화 = 230
• 4-9-1. Tayler 급수를 이용한 선형화: 고전적 표현 = 230
• 4-9-2. 상태공간법을 이용한 선형화 = 231
• 4-10. 유사성 = 237
• 4-11. 사례연구 = 240
• 4-12. MATLAB 툴 = 248
• 4-13. 요약 = 248
• CHAPTER 5 제어시스템의 시간영역 해석 = 281
• 5-1. 연속치시스템의 시간응답: 서론 = 283
• 5-2. 제어시스템의 시간응답에 대한 대표적인 검사신호 = 284
• 5-3. 단위계단응답과 시간영역 설계특성 = 286
• 5-4. 정상상태오차 = 288
• 5-4-1. 선형연속치 제어시스템의 정상상태오차 = 288
• 5-4-2. 비선형시스템 요소로 인한 정상상태오차 = 304
• 5-5. 표준형 1차 시스템의 시간응답 = 306
• 5-6. 표준형 2차 시스템의 과도응답 = 307
• 5-6-1. 감쇠비와 감쇠인자 = 308
• 5-6-2. 고유진동주파수 = 310
• 5-6-3. 최대오버슈트 = 312
• 5-6-4. 지연시간과 상승시간 = 315
• 5-6-5. 정정시간 = 317
• 5-7. dc 모터의 속도 및 위치제어 = 320
• 5-7-1. 속도응답과 인덕턴스와 외란의 영향 - 개루프 응답 = 321
• 5-7-2. dc 모터의 속도제어: 폐루프 응답 = 323
• 5-7-3. 위치제어 = 325
• 5-8. 위치제어시스템의 시간영역 해석 = 326
• 5-8-1. 단위계단 과도응답 = 327
• 5-8-2. 정상상태응답 = 330
• 5-8-3. 단위램프입력에 대한 시간응답 = 330
• 5-8-4. 3차 시스템의 시간응답 = 332
• 5-9. 기본 제어시스템과 전달함수에 극과 영점을 추가한 효과 = 337
• 5-9-1. 전방경로 전달함수에 극 추가: 단위피드백시스템 = 337
• 5-9-2. 폐루프 전달함수에 극 추가 = 339
• 5-9-3. 폐루프 전달함수에 영점 추가 = 341
• 5-9-4. 전방경로 전달함수에 영점 추가: 단위피드백시스템 = 342
• 5-10. 전달함수의 지배극과 영점 = 344
• 5-10-1. 극과 영점의 영향에 관한 요약 = 345
• 5-10-2. 상대감쇠비 = 346
• 5-10-3. 정상상태응답을 고려해서 하찮은 극을 무시하는 적절한 방법 = 346
• 5-11. 극과 영점을 추가한 기본 제어시스템 = 346
• 5-12. MATLAB 툴 = 352
• 5-13. 요약 = 352
• CHAPTER 6 제어실험실 = 371
• 6-1. 서론 = 373
• 6-2. 가상 실험 시스템의 설명 = 373
• 6-2-1. 모터 = 375
• 6-2-2. 위치센서와 속도센서 = 376
• 6-2-3. 전력증폭기 = 376
• 6-2-4. 인터페이스 = 376
• 6-3. SIMLab과 가상 실험 소프트웨어의 설명 = 376
• 6-4. 시뮬레이션과 가상 실험 = 381
• 6-4-1. 개루프 속도 = 382
• 6-4-2. 개루프 정현파 입력 = 384
• 6-4-3. 속도제어 = 386
• 6-4-4. 위치제어 = 389
• 6-5. 설계 프로젝트 1 - 로봇 팔 = 391
• 6-6. 설계 프로젝트 2 - Quarter-Car 모델 = 395
• 6-6-1. Quarter-Car 모델의 소개 = 395
• 6-6-2. 폐루프 가속도 제어 = 397
• 6-6-3. Quarter Car Modeling Tool의 설명 = 399
• 6-6-4. 수동 서스펜션 = 403
• 6-6-5. 폐루프 상대 위치제어 = 404
• 6-6-6. 폐루프 가속도제어 = 405
• 6-7. 요약 = 407
• CHAPTER 7 근궤적 기법 = 413
• 7-1. 서론 = 415
• 7-2. 근궤적의 기본 성질 = 416
• 7-3. 근궤적의 성질 = 420
• 7-3-1. K＝O과 K＝±∞인 점 = 420
• 7-3-2. 근궤적의 지로의 수 = 421
• 7-3-3. 근궤적의 대칭 = 422
• 7-3-4. 근궤적의 점근선 각도:｜s｜＝∞에서 근궤적의 성질 = 422
• 7-3-5. 점근성의 교차점(도심) = 422
• 7-3-6. 실수축 상의 근궤적 = 423
• 7-3-7. 근궤적의 출발각과 도착각 = 423
• 7-3-8. 근궤적과 허수축과의 교차 = 423
• 7-3-9. 근궤적 상 이탈점 = 424
• 7-3-10. 근의 민감도 = 426
• 7-4. 근궤적 작도에 있어서 중요한 점 = 429
• 7-4-1. G(s)H(s)에 극과 영점 추가로 인한 영향 = 429
• 7-5. 근콘투어: 다중 파라미터의 변화 = 438
• 7-6. MATLAB 툴과 사례연구 = 445
• 7-7. 요약 = 445
• CHAPTER 8 주파수영역 해석 = 457
• 8-1. 서론 = 459
• 8-1-1. 폐루프시스템의 주파수응답 = 460
• 8-1-2. 주파수영역 사양 = 462
• 8-2. 표준형 2차 시스템의 Mr, $$ω_r$$ 및 대역폭 = 463
• 8-2-1. 첨두공진치와 공진주파수 = 463
• 8-2-2. 대역폭 = 466
• 8-3. 전방경로 전달함수에 영점 추가의 효과 = 468
• 8-4. 전방경로 전달함수에 극 추가의 효과 = 474
• 8-5. Nyquist의 안정도 판별법: 기본사항 = 476
• 8-5-1. 안정도 문제 = 476
• 8-5-2. 일주와 포함의 정의 = 477
• 8-5-3. 일주와 포함의 횟수 = 479
• 8-5-4. 편각의 원리 = 479
• 8-5-5. Nyquist 경로 = 484
• 8-5-6. Nyquist 판별법과 L(s) 또는 G(s)H(s) 선도 = 484
• 8-6. 최소위상 전달함수의 시스템에 대한 Nyquist 판별법 = 486
• 8-6-1. 엄밀한 proper가 아닌 최소위상 전달함수에 대한 Nyquist 판별법의 응용 = 487
• 8-7. 근궤적과 Nyquist 선도의 관계 = 487
• 8-8. 적용예제: Nyquist 판별 최소위상 전달함수 = 490
• 8-9. L(s)에 극과 영점을 추가할 때 Nyquist 선도에 미치는 영향 = 495
• 8-10. 상대안정도: 이득여유와 위상여유 = 500
• 8-10-1. 이득여유 = 502
• 8-10-2. 위상여유 = 504
• 8-11. Bode 선도를 이용한 안정도 해석 = 507
• 8-11-1. 순수시간지연을 갖는 시스템의 Bode 선도 = 509
• 8-12. Bode 선도의 크기곡선 기울기에 따른 상대안정도 = 511
• 8-12-1. 조건부 안정시스템 = 511
• 8-13. 크기-위상도면을 이용한 안정도 해석 = 514
• 8-14. 크기-위상 평면 상의 일정 M 궤적: Nichols 도표 = 515
• 8-15. 비단위피드백 시스템에 적용하는 Nichols 도표 = 521
• 8-16. 주파수영역에서의 민감도 연구 = 522
• 8-17. MATLAB 툴과 사례연구 = 523
• 8-18 요약 = 524
• CHAPTER 9 제어시스템 설계 = 541
• 9-1. 서론 = 543
• 9-1-1. 설계사양 = 543
• 9-1-2. 제어기의 구조 = 545
• 9-1-3. 설계의 기본원리 = 547
• 9-2. PD 제어기를 이용한 설계 = 548
• 9-2-1. PD 제어의 시간영역 해석 = 550
• 9-2-2. PD 제어의 주파수영역 해석 = 553
• 9-2-3. PD 제어 효과의 요약 = 554
• 9-3. Pl 제어기를 이용한 설계 = 569
• 9-3-1. PI 제어의 시간영역 해석과 설계 = 571
• 9-3-2. PI 제어의 주파수영역 해석과 설계 = 571
• 9-4. PlD 제어기를 이용한 설계 = 586
• 9-5. 진상제어기를 이용한 설계 = 590
• 9-5-1. 진상제어기의 시간영역 해석과 설계 = 592
• 9-5-2. 진상제어기의 주파수영역 해석과 설계 = 593
• 9-5-3. 진상보상의 효과 = 613
• 9-5-4. 1단 진상제어의 한계 = 614
• 9-5-5. 다단 진상제어기 = 614
• 9-5-6. 시스템 민감도 고찰 = 619
• 9-6. 지상제어기를 이용한 설계 = 620
• 9-6-1. 지상제어기의 시간영역 해석과 설계 = 620
• 9-6-2. 지상제어기의 주파수영역 해석과 설계 = 624
• 9-6-3. 지상제어기의 효과와 한계 = 634
• 9-7. 진지상제어기의 설계 = 634
• 9-8. 극-영점 상쇄 설계: 노치필터 = 636
• 9-8-1. 2차 능동필터 = 638
• 9-8-2. 주파수영역 해석과 설계 = 640
• 9-9. 전향 및 전향피드 제어기 = 648
• 9-10. 강인제어시스템 설계 = 651
• 9-11. 국부루프 피드백제어 = 662
• 9-11-1. 비율피드백 또는 회전속도계 피드백제어 = 663
• 9-11-2. 능동필터를 이용한 국부루프 피드백제어 = 664
• 9-12. 유압제어시스템 = 667
• 9-12-1. 선형 구동기 모델링 = 668
• 9-12-2. 네 종류의 전기 유압 밸브 = 669
• 9-12-3. 유압시스템 모델링 = 674
• 9-12-4. 응용사례 = 676
• 9-13. 제어기 설계 = 680
• 9-13-1. 비례제어 = 680
• 9-13-2. PD 제어 = 684
• 9-13-3. PI 제어기 = 689
• 9-13-4. PID 제어기 = 691
• 9-14. MATLAB 툴과 사례연구 = 694
• 9-15. 그래프 작성 튜토리얼 = 713
• 9-16. 요약 = 714
• CHAPTER 10 상태변수 해석 = 743
• 10-1. 서론 = 745
• 10-2. 블록선도, 전달함수, 상태선도 = 745
• 10-2-1. 전달함수(다변수시스템) = 745
• 10-2-2. 다변수시스템의 블록선도와 전달함수 = 746
• 10-2-3. 상태선도 = 748
• 10-2-4. 미분방정식으로부터 상태선도 구하기 = 750
• 10-2-5. 상태선도에서 전달함수 구하기 = 751
• 10-2-6. 상태선도에서 상태와 출력방정식 구하기 = 752
• 10-3. 상태방정식의 벡터행렬 표현 = 754
• 10-4. 상태천이행렬 = 756
• 10-4-1. 상태천이행렬의 중요성 = 758
• 10-4-2. 상태천이행렬의 성질 = 758
• 10-5. 상태천이방정식 = 759
• 10-5-1. 상태선도로부터 결정된 상태천이방정식 = 761
• 10-6. 상태방정식과 고차미분방정식의 관계 = 764
• 10-7. 상태방정식과 전달함수 사이의 상호관계 = 766
• 10-8. 특성방정식, 고유치, 그리고 고유벡터 = 768
• 10-8-1. 미분방정식으로부터의 특성방정식 = 768
• 10-8-2. 전달함수로부터 특성방정식 구하기 = 769
• 10-8-3. 상태방정식으로부터 특성방정식 구하기 = 770
• 10-8-4. 고유치 = 770
• 10-8-5. 고유벡터 = 771
• 10-8-6. 일반화된 고유벡터 = 772
• 10-9. 상사변환 = 773
• 10-9-1. 상사변환의 불변성 = 774
• 10-9-2. 가제어성표준형(CCF) = 775
• 10-9-3. 가관측성표준형(OCF) = 777
• 10-9-4. 대각선표준형(DCF) = 778
• 10-9-5. Jordan 표준형 = 780
• 10-10. 전달함수의 분해 = 781
• 10-10-1. 직접분해 = 782
• 10-10-2. 종속분해 = 786
• 10-10-3. 병렬분해 = 787
• 10-11. 제어시스템의 가제어성 = 789
• 10-11-1. 가제어성의 일반개념 = 790
• 10-11-2. 상태가제어성의 정의 = 791
• 10-11-3. 가제어성에 관한 또 다른 검사 = 792
• 10-12. 선형시스템의 가관측성 = 794
• 10-12-1. 가관측성의 정의 = 794
• 10-12-2. 가관측성에 관한 다른 검사 = 795
• 10-13. 가제어성, 가관측성과 전달함수 사이의 관계 = 796
• 10-14. 가제어성과 가관측성에 관한 불변정리 = 798
• 10-15. 사례연구: 자석-구-현수시스템 = 800
• 10-16. 상태피드백 제어 = 803
• 10-17. 상태피드백을 이용한 극배치 설계 = 805
• 10-18. 적분제어를 이용한 상태피드백 = 810
• 10-19. MATLAB 툴과 사례연구 = 816
• 10-19-1. 상태-공간 해석 툴의 표현과 사용 = 817
• 10-19-2. 상태-공간 응용에 대한 tfsym의 표현과 사용 = 823
• 10-20. 요약 = 825
• 찾아보기 = 853
• APPENDIX A: Elementary Matrix Theory and Algebra = A-1
• APPENDIX B: Difference Equations = B-1
• APPENDIX C: Laplace Transform Table = C-1
• APPENDIX D: z-Transform Table = D-1
• APPENDIX E: Properties and Construction of the Root Loci = E-1
• APPENDIX F: General Nyquist Criterion = F-1
• APPENDIX G: ACSYS 2008: Description of the Software = G-1
• APPENDIX H: Discrete-Data Control Systems = H-1