기초부터 차근차근 배우는 제어공학(개정판)
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첫째, 일주일에 2~3시간씩 각 각 한 학기 강의 기준으로 대학 초급학년 학생들이 고전제어와 현대제어에 대한 확고한 기초를 닦을 수 있는 내용을 정선하여 다루려고 노력하였습니다.
둘째, 제어공학을 위한 수학적인 기초 사항, 고전제어에서의 주요 개념들, 상태 공간 해석을 중심으로 한 현대제어에 있어서의 주요 개념들을 설명하는데 있어서 저자가 그 동안 여러 훌륭한 스승님들의 가르침으로 공부한 내용들과 실무를 통하여 경험한 내용들을 두루 종합하여, 학생들이 보다 잘 이해할 수 있도록 고심한 결과들을 많이 포함하였습니다.
셋째, 이 책으로 공부한 학생들이 제어공학에 흥미를 느끼고 더 공부하고 싶은 도전의식이 생기기를 기대하면서 제어공학이 결코 따분하고 어려운 학문이 아님을 강조하고자 많은 노력을 기울였습니다.
요약하면 이 책에서는 제어공학을 학생들에게 소개하는데 있어 다음과 같이,
제어 계통을 표현하는 미분방정식 소개 → Laplace 변환을 이용한 미분방정식의 풀이과정 소개 → 그 과정을 축약하여 제어 계통을 표현하는 또 다른 수단으로서의 전달함수 → 응답특성과 전달함수의 분모를 관찰하여 특성방정식과 극점의 개념 파악 → 전달함수 방법이나 상태공간제어에 있어서 설계문제를 극점의 위치를 바꾸어 원하는 응답특성을 얻게 되는 과정으로 파악하는 흐름을 선택하였습니다. 따라서, 이 책에서는 비록 주파수 영역해석(Nyquist Criterion, Bode Plot 등)을 다루고 있지 않지만 단기간에 비교적 적은 노력으로 주요 개념을 파악하는데 도움이 될 것이라고 믿기 때문에 제어공학을 처음 접하는 학생들에게 Companion volume으로 소개할 만하다고 감히 생각합니다.
이 책에서 소개하는 내용들을 이해하고 예제들을 익히면 자연스럽게 전기(산업)기사, 전자(산업)기사 수험을 위한 충실한 준비도 될 수 있을 것입니다.
둘째, 제어공학을 위한 수학적인 기초 사항, 고전제어에서의 주요 개념들, 상태 공간 해석을 중심으로 한 현대제어에 있어서의 주요 개념들을 설명하는데 있어서 저자가 그 동안 여러 훌륭한 스승님들의 가르침으로 공부한 내용들과 실무를 통하여 경험한 내용들을 두루 종합하여, 학생들이 보다 잘 이해할 수 있도록 고심한 결과들을 많이 포함하였습니다.
셋째, 이 책으로 공부한 학생들이 제어공학에 흥미를 느끼고 더 공부하고 싶은 도전의식이 생기기를 기대하면서 제어공학이 결코 따분하고 어려운 학문이 아님을 강조하고자 많은 노력을 기울였습니다.
요약하면 이 책에서는 제어공학을 학생들에게 소개하는데 있어 다음과 같이,
제어 계통을 표현하는 미분방정식 소개 → Laplace 변환을 이용한 미분방정식의 풀이과정 소개 → 그 과정을 축약하여 제어 계통을 표현하는 또 다른 수단으로서의 전달함수 → 응답특성과 전달함수의 분모를 관찰하여 특성방정식과 극점의 개념 파악 → 전달함수 방법이나 상태공간제어에 있어서 설계문제를 극점의 위치를 바꾸어 원하는 응답특성을 얻게 되는 과정으로 파악하는 흐름을 선택하였습니다. 따라서, 이 책에서는 비록 주파수 영역해석(Nyquist Criterion, Bode Plot 등)을 다루고 있지 않지만 단기간에 비교적 적은 노력으로 주요 개념을 파악하는데 도움이 될 것이라고 믿기 때문에 제어공학을 처음 접하는 학생들에게 Companion volume으로 소개할 만하다고 감히 생각합니다.
이 책에서 소개하는 내용들을 이해하고 예제들을 익히면 자연스럽게 전기(산업)기사, 전자(산업)기사 수험을 위한 충실한 준비도 될 수 있을 것입니다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
목차
목차
CHAPTER 01 자동제어의 소개
1.1 系(統), System
1.2 外亂 입력(Disturbance Input)의 개념
1.3 계통에서 제어의 의미
1.4 궤환(되먹임) 제어계(Feedback Control System)
CHAPTER 02 수학적 기초
2.1 수(數)에 대한 고찰
2.2 방정식(方程式) 이란 무엇인가? : 미분 방정식
2.3 함수의 미분
2.4 함수의 적분
2.5 PID(비례 적분 미분)제어기의 구현
CHAPTER 03 Laplace 변환(Laplace Transform)
3.1 선형 상미분 방정식의 고전적인 해법
3.2 Laplace 변환을 이해하는 새로운 관점
3.3 Laplace 변환을 이용할 경우의 장점
3.4 Laplace 변환의 중요한 정리
3.5 선형 상미분 방정식의 Laplace 변환 해법
3.6 부분분수 전개
CHAPTER 04 전달함수(Transfer Function)
4.1 전달함수(Transfer Function)
4.2 전달함수(Transfer Function)의 의미에 관한 고찰
4.3 전달함수(Transfer Function)에 대한 유의사항
4.4 블록선도(Block Diagram)와 신호 흐름 선도
4.5 계통의 안정도(Stability)
4.6 왜 특성방정식(Characteristic Equation) 인가?
4.7 특성방정식의 근의 위치에 따른 안정도 판정
4.8 전달함수의 극점(Pole)과 영점(Zero)
CHAPTER 05 제어계통의 시간 영역 해석 및 설계
5.1 제어계통의 시간 영역 해석
5.2 제어기의 설계
5.3 근 궤적(Root Locus)
CHAPTER 06 제어계통의 상태변수 표현
6.1 현대제어이론 소개
6.2 제어계통의 상태변수 표현
6.3 상태 방정식으로부터 전달함수를 구하는 방법
6.4 상사 변환(Similarity Transformation)
CHAPTER 07 전달함수의 분해
7.1 전달함수의 분해란 무엇 인가?
7.2 전달함수의 분해
CHAPTER 08 상태공간에서의 제어기 설계
8.1 선형계통의 가 제어(可 制御)성
8.2 선형계통의 가 관측(可 觀測)성
8.3 선형계통의 상태궤환제어:극점배치 설계
8.4 관측기(Observer)와 상태 궤환 제어
■ 찾아보기
■ 참고문헌
1.1 系(統), System
1.2 外亂 입력(Disturbance Input)의 개념
1.3 계통에서 제어의 의미
1.4 궤환(되먹임) 제어계(Feedback Control System)
CHAPTER 02 수학적 기초
2.1 수(數)에 대한 고찰
2.2 방정식(方程式) 이란 무엇인가? : 미분 방정식
2.3 함수의 미분
2.4 함수의 적분
2.5 PID(비례 적분 미분)제어기의 구현
CHAPTER 03 Laplace 변환(Laplace Transform)
3.1 선형 상미분 방정식의 고전적인 해법
3.2 Laplace 변환을 이해하는 새로운 관점
3.3 Laplace 변환을 이용할 경우의 장점
3.4 Laplace 변환의 중요한 정리
3.5 선형 상미분 방정식의 Laplace 변환 해법
3.6 부분분수 전개
CHAPTER 04 전달함수(Transfer Function)
4.1 전달함수(Transfer Function)
4.2 전달함수(Transfer Function)의 의미에 관한 고찰
4.3 전달함수(Transfer Function)에 대한 유의사항
4.4 블록선도(Block Diagram)와 신호 흐름 선도
4.5 계통의 안정도(Stability)
4.6 왜 특성방정식(Characteristic Equation) 인가?
4.7 특성방정식의 근의 위치에 따른 안정도 판정
4.8 전달함수의 극점(Pole)과 영점(Zero)
CHAPTER 05 제어계통의 시간 영역 해석 및 설계
5.1 제어계통의 시간 영역 해석
5.2 제어기의 설계
5.3 근 궤적(Root Locus)
CHAPTER 06 제어계통의 상태변수 표현
6.1 현대제어이론 소개
6.2 제어계통의 상태변수 표현
6.3 상태 방정식으로부터 전달함수를 구하는 방법
6.4 상사 변환(Similarity Transformation)
CHAPTER 07 전달함수의 분해
7.1 전달함수의 분해란 무엇 인가?
7.2 전달함수의 분해
CHAPTER 08 상태공간에서의 제어기 설계
8.1 선형계통의 가 제어(可 制御)성
8.2 선형계통의 가 관측(可 觀測)성
8.3 선형계통의 상태궤환제어:극점배치 설계
8.4 관측기(Observer)와 상태 궤환 제어
■ 찾아보기
■ 참고문헌
저자
저자
백인철
[학력]
ㆍ 건국대학교 전자공학과 공학사
ㆍ KAIST 전기 및 전자공학부 공학석사
ㆍ KAIST 전기 및 전자공학부 공학박사
[경력]
ㆍ LG전자 Digital Appliance 연구소 책임연구원
ㆍ 2003년~현재 경기과학기술대학교 전기공학과 교수
ㆍ 건국대학교 전자공학과 공학사
ㆍ KAIST 전기 및 전자공학부 공학석사
ㆍ KAIST 전기 및 전자공학부 공학박사
[경력]
ㆍ LG전자 Digital Appliance 연구소 책임연구원
ㆍ 2003년~현재 경기과학기술대학교 전기공학과 교수
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