제어 시스템 공학

Chapter 01 제어 시스템의 개념
1.1 제어 시스템
1.2 피드백 제어
1.3 시간 영역과 주파수 영역

Chapter 02 제어 시스템 공학의 기초 수학
2.1 복소수 및 복소 함수
2.1.1 복소수
2.1.2 복소 함수
2.2 미분 방정식
2.3 미분 방정식과 제어 시스템의 관계
2.4 라플라스 변환
2.4.1 라플라스 변환의 정의
2.4.2 라플라스 변환의 특징
2.4.3 역라플라스 변환
2.4.4 라플라스 변환을 이용한 미분 방정식의 해
2.4.5 라플라스 변환의 의미
2.5 행렬
2.5.1 행렬의 정의
2.5.2 행렬의 연산
2.5.3 행렬식
2.5.4 역행렬
2.5.5 연립 방정식과 특이 행렬
2.5.6 고윳값과 고유 벡터
연습문제

Chapter 03 제어 시스템의 모델링
3.1 미분 방정식을 이용한 동적 시스템 모델링
3.2 전달 함수
3.3 블록 선도
3.4 신호 흐름도
3.5 상태 변수 방정식
3.6 상태 변수를 이용한 동적 시스템 모델링
3.7 비선형 시스템의 선형화
연습문제

Chapter 04 제어 시스템의 성능
4.1 제어 시스템 성능 개요
4.2 제어 시스템의 과도 성능
4.3 과도 상태 응답
4.3.1 1차 시스템의 과도 상태 응답
4.3.2 2차 시스템의 과도 상태 응답
4.4 제어 시스템의 안정도
4.4.1 제어 시스템 안정도의 정의
4.4.2 Routh-Hurwitz의 방법
4.5 정상 상태 성능
4.5.1 단위 피드백 시스템의 정상 상태 오차
4.5.2 단위 피드백이 아닌 시스템의 정상 상태 오차
연습문제

Chapter 05 근 궤적 법
5.1 근 궤적 법의 개요
5.2 근 궤적의 특징 및 근 궤적을 그리는 방법
5.3 극점과 영점이 근 궤적에 미치는 영향
5.3.1 극점이 근 궤적에 미치는 영향
5.3.2 영점이 근 궤적에 미치는 영향
5,4 제어기와 근 궤적
5.4.1 PD 제어기와 근 궤적
5.4.2 진상 제어기와 근 궤적
5.4.3 PI 제어기, 지상 제어기와 근 궤적
연습문제

Chapter 06 주파수 응답을 이용한 해석 법
6.1 주파수 응답
6.1.1 주파수 응답의 정의
6.1.2 주파수 응답과 극점의 관계
6.2 보드 선도
6.3 나이퀴스트 안정도 판별법
6.4 안정도 여유
6.5 보드의 이득과 위상의 관계
6.6 폐루프 전달 함수의 주파수 응답
6.6.1 개루프 전달 함수와 폐루프 전달 함수의 관계
6.6.2 니콜스 선도
연습문제

Chapter 07 주파수 영역에서의 제어기 설계
7.1 PD 제어기의 설계
7.2 진상 제어기의 설계
7.3 PI 제어기의 설계
7.4 지상 제어기의 설계
7.5 PID 제어기와 진상-지상 제어기
연습문제

Chapter 08 상태 변수 방정식을 이용한 제어 시스템 해석
8.1 상태 변수 방정식과 전달 함수의 관계
8.2 상태 변수 방정식의 안정도
8.3 상태 변수 방정식과 시스템 응답
8.4 제어 가능성
8.5 관측 가능성
8.6 상태 변수의 변환
8.7 전달 함수와 제어/관측 가능성의 관계
연습문제

Chapter 09 상태 변수 방정식을 이용한 제어 시스템 설계
9.1 상태 변수 피드백 제어기
9.1.1 기준 입력이 0인 경우의 상태 변수 피드백 제어기
9.1.2 기준 입력이 0이 아닌 경우의 상태 변수 피드백 제어기
9.2 상태 변수 추정기
9.3 상태 변수 추정기 기반 제어기
9.3.1 기준 입력이 0인 경우의 상태 변수 추정기 기반 제어기
9.3.2 기준 입력이 0이 아닌 경우의 상태 변수 추정기 기반 제어기
9.4 적분형 상태 변수 피드백 제어기
연습문제

[부록 A] 라플라스 변환 표
[부록 B] 수학 공식
참고문헌