Excel VBAによる制御工学

Excel VBAによる制御工学

Excel VBAを用い古典制御理論(PID制御)から現代制御理論(システム制御)までの代表的な問題を分かり易く解説。

著者 江口 弘文
ジャンル 機械
出版年月日 2014/01/01
ISBN 9784501419608
判型・ページ数 A5・194ページ
定価 本体2,400円+税
在庫 在庫あり

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Excel VBAを用い、古典制御理論(PID制御)から現代制御理論(システム制御)までの代表的な問題をわかりやすく解説。基本的な数値計算法と制御理論、プログラミングがこの一冊でマスターできる。全例題プログラム付きで、実験や研究にすぐに使える。例題を解きながら学習する、いわゆる課題学習型のため、教科書としても自学自習用としても使用可能。

 パソコンが制御工学の学習用として極めて有用であることに疑問を挟む人は恐らくいないでしょう。制御工学の分野においては,すでにMATLABやMathematicaなどの優れたソフトウェアが,大学に限らず企業の制御系設計技術者の間にも定着しています。ただ,惜しむらくは,これらの市販ソフトウェアは学部の学生が自宅で個人用として使うには少し高価なのです。
 一方,自宅のパソコンにOfficeをインストールしている学生は決して少なくないと思います。大学の研究室でもOfficeなら自由に使えるでしょう。しかしこのOfficeに含まれているExcelを科学技術計算用として使いこなしている人は案外少ないのではないでしょうか?実はExcelは科学技術計算用としても十分に高い能力があるのです。そのプログラム言語はExcel VBAと呼ばれていますが,特に難しいことはありません。本書の第1章で示している例題をいくつかマスターしていただけば,簡単に使いこなすことができるようになります。
 本書では,第1章で理工系の学生に必要となる基礎数学の数値計算について例題を示してて解説しています。この第1章をマスターするだけでも理工系の学生として大きな自信が期待できるでしょう。
 第2章以降が制御工学です。第2章~第4章が古典制御理論,第5章が現代制御理論です。これらの各章では代表的な例題をすべてExcel VBAで解き,そのプログラムを示して解説しました。第4章の根軌跡は5次の特性方程式まで,第5章の現代制御理論は3行3列の問題まで対応可能です。また,入力する数値はExcelシート上から自由に変更できるようにプログラムされています。
 なお,本書で示したプログラムはあくまでも学生の自学自習用であり,制御系設計ソフトウェアとして完成されているものではないことを十分ご承知置きください。もちろん,読者自身がプログラムを加筆修正して使用することも可能です。その際は,あらかじめ読者自身のフォルダを作成し,その中で修正されることをお勧めします。

 平成25年1月
 著 者

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第1章 Excel VBAによる数値計算の基礎
 1.1 はじめに
 1.2 線形代数学の基礎
 1.3 代数方程式の解
 1.4 連立1次方程式の解
 1.5 数値積分
 1.6 微分方程式の解
第2章 制御系の時間応答
 2.1 1次遅れ系の時間応答
 2.2 2次遅れ系の時間応答
 2.3 閉ループ系の時間応答
 2.4 零点を含む2次遅れ系の時間応答
第3章 制御系の周波数応答
 3.1 開ループ系の周波数応答
 3.2 ベクトル軌跡
 3.3 ボード線図
第4章 制御系の安定性・判別法
 4.1 制御系の安定性
 4.2 制御系の安定判別法
 4.3 根軌跡法
第5章 現代制御理論
 5.1 行列の固有値と対角化
 5.2 時間応答
 5.3 可制御性・可観測性
 5.4 制御系設計
参考文献
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