古典制御設計

単入力、単出力 (SISO) フィードバックシステムの設計、調整および解析

制御システムデザイナーアプリを使用して、フィードバックシステムの単入力単出力 (SISO) コントローラーを対話的に設計および解析できます。さまざまなグラフィカルな調整および自動調整の方法を使用してコントローラーを設計できます。アプリケーションに最も適した調整法を選択するには、制御システムデザイナーの調整法を参照してください。

Simulink^® モデルでの SISO コントローラーの調整の詳細については、古典制御設計 (Simulink Control Design)を参照してください。

アプリ

制御システムデザイナー

単入力単出力 (SISO) コントローラーの設計

関数

`rlocus`	動的システムの根軌跡プロット
`rlocusplot`	根軌跡をプロットしてプロットハンドルを返す
`sisoinit`	起動時の制御システムデザイナーの構成

トピック

制御設計の基礎

制御設計法の選択
Control System Toolbox™ では複数の制御システムの調整手法を提供しています。
制御システムデザイナー入門
制御システムデザイナーアプリを使用してフィードバック制御システム用補償器を調整する。
制御システムデザイナーの調整法
各種のグラフィカルな調整法や自動調整法により補償器を調整することができます。
フィードバック制御アーキテクチャ
制御システムデザイナーを MATLAB^® から開くときは、6 つの可能な制御アーキテクチャ構成から 1 つを選択できます。
設計要件
制御システムデザイナーを使用して、補償器を調整してさまざまな時間領域および周波数領域の設計要件を満たすことができます。
プログラムによる制御システムデザイナーの初期化
コマンドラインを使用して制御システムデザイナーを構成し、制御システムデザイナーセッションの起動をカスタマイズする関数を作成する。

補償器の調整

ボード線図設計
ボード線図設計は、特定の開ループ応答を達成するために補償器を変更する対話型のグラフィカルな方法です。
根軌跡の設計
根軌跡のグラフィカルな調整手法を使用して、電気油圧サーボ機構の補償器を設計する。
ニコルス線図設計
ニコルス線図設計は、特定の開ループ応答を達成するために補償器を変更する対話型のグラフィカルな方法です。
補償器のダイナミクスの編集
手動で補償器の極、零点、ゲインを編集して、設計目標を達成します。
自動調整法を使用した補償器の設計
制御システムデザイナーで自動調整法を使用して補償器を調整する。

Simulink での補償器の調整

補償器エディターを使用した Simulink ブロックの調整
制御システムデザイナーの [補償器エディター] ダイアログボックスを使用して Simulink ブロックを調整する。
単ループのフィードバック/プレフィルターの補償器設計
フィードバック補償器を使用して単一ループシステムの閉ループ性能を調整した後、プレフィルターを使って基準信号の変化に対するシステム応答を調整します。
カスケードマルチループフィードバック設計
カスケードマルチループシステムの補償器を設計するには、まず内側のループに対する補償器を調整してから、外側のループの補償器を調整します。

特殊な特性をもつシステム

プラントモデルセットのための補償器の設計
制御システムデザイナーアプリを使用して複数のプラントモデルのコントローラーを設計および解析する。
マルチモデルの制御設計
制御システムデザイナーを使用して、一連のプラントモデルの補償器を設計します。
むだ時間をもつプラントモデルの補償器設計
制御システムデザイナーでは一部の設計および解析ツールで正確なむだ時間がサポートされますが、その他のツールはむだ時間に近似を使用します。
周波数応答データで表されるシステムの補償器の設計
制御システムデザイナーを使用して周波数応答データによって定義されたプラントモデルの補償器を設計します。
マルチループ制御システムの設計
制御システムデザイナーを使用して、内側のループと外側のループをもつ制御システムの補償器を設計します。

解析と検証

応答プロットを使用した設計の解析
制御システムデザイナーのプロットツールを使用して制御システムの設計を解析します。
複数の設計の性能の比較
複数の補償器設計の性能を比較して、異なる調整法または補償器の構造の影響を調べます。

コントローラーのエクスポート

MATLAB ワークスペースへの設計のエクスポート
制御システムデザイナーでコントローラーを設計した後、今後の解析と設計のために設計を MATLAB ワークスペースにエクスポートすることができます。
制御アーキテクチャ用の Simulink モデルの生成
調整した制御アーキテクチャをシミュレートするには、制御システムデザイナーから Simulink モデルを自動的に生成できます。

ケーススタディ

化学反応器プラントの内部モデルコントローラーの設計
制御システムデザイナーを使用して化学反応器に対して IMC 構造内に補償器を設計します。
制御システムデザイナーを使用した LQG トラッカーの設計
LQG 合成を使用して、ディスクドライブの読み取り/書き込みヘッドのフィードバックコントローラーを設計します。
ハードディスクの読み取り/書き込みヘッドコントローラーの設計
古典制御設計法を使用して、コンピューターのハードディスクの読み取り/書き込みヘッド位置コントローラーを設計します。
パラメーターが変化する DC モーターの設定値追従
この例では、Simulink® モデルからの制御システムのプラントの変化を表す、LTI モデルの配列を生成する方法を説明します。
ハードディスクドライブのデジタルサーボ制御
Control System Toolbox ソフトウェアを使用してディスクドライブの読み取り/書き込みヘッドのデジタルサーボコントローラーを設計する。
747 ジェット航空機のヨーダンパーの設計
Control System Toolbox ソフトウェアの古典制御設計機能を使用した 747^® 航空機のヨーダンパーの設計。
フィードバックアンプの設計
Control System Toolbox ソフトウェアを使用して非反転フィードバックアンプ回路を設計する。