【永久保存版】自動制御系の学習・復習で一番分かりやすかった本「第２版・絵ときでわかる機械制御」

自動制御系の学習書籍のおススメを１冊だけ選んでください！

と言われたら、迷わず下記の本です。

絵ときでわかる機械制御　第2版↓

• ラプラス変換
• 比例、微分、積分
• 一次遅れ要素
• 二次遅れ要素
• ブロック線図
• 過渡応答
• 周波数応答
• フィードバック制御
• PI制御

これらの基礎を勉強するのに一番最適な本です。

私はこれまで、10冊近く自動制御系の本を手に取ってきました。

その中でこの一冊だけは永久保存版として置いときたい。

どれか一つだけ選べ！

と言われたら絶対にこれです。

著者の宇津木諭さんは、武蔵工業大学大学院博士課程の工学博士。武蔵工業大学(現東京都市大学)、幾徳工業大学(現神奈川工科大学)にて講師。科学技術学園専門学校講師。科学技術学園高等学校など、いろんな学校で教えてこられたベテラン先生。

絵が多くて、小学生の子供も笑った「絵ときでわかる機械制御　第2版」

過去、私は「絵ときでわかる機械制御」の初版を読みました↓

ラプラス変換や周波数応答(ボード線図・ブロック線図）の基礎を勉強できた本「機械制御」

そちらもかなり良かったのですが、2018年に更新された第2版。

さらにさらに分かりやすくなっています。

制御理論、古典制御の本は、数学の式がダラダラと続く本が多いです。数式だけで説明されてる本は、

「もう無理だー！」

と反射的に拒絶反応しちゃいます。

こちらの本はなるべく図が多く使ってあるのが特徴です。

ちなみにですが、挿絵も多いです。うちの小学校、幼稚園の子供が本書をのぞきに来ました。絵の内容が面白くて、うちの子供たちはゲラゲラと笑っていました。

あー、やっぱり勉強本って、内容は難しくても、楽しく勉強できる構成になってることも大事だな

と感じた瞬間です。

以下、本書で私がメモった箇所です。特に大事だな、忘れたら思い出したいなと思ったところです。本書がどのような感じで書かれているかがイメージできやすいと思いますので、こちらに書いておきました。

絵ときでわかる機械制御　第2版でメモった箇所

ページ22

ラプラス変換の定義

ラプラス変換で関数は T > 0で与えられる。t<= 0では0と考える。

ラプラス変換は関数に e-^st をかけて、定積分を行う

ラプラス変換の定義を思い出すにはこのページを読み返すと良い。

フィードバック結合について。

ブロック線図の基本。フィードバック結合の合成伝達関数の考え方を忘れたら、ページ73に戻ると良い。

一次遅れ要素のインディシャル応答について忘れたら94ページに戻ると良い。

時定数は最終値の定理の63.2%になるまでの時間

インディシャル応答の微分はインパルス応答

 

一次遅れ要素のインディシャル応答のグラフを見返すと思い出しやすい。

それから引き続いて97ページ。

一次遅れ要素のインパルス応答についても思い出しやすいです。

時定数が変わるとどのような出力と時間の関係のグラフになるかが書いてあります。

今度は2次遅れ要素のインディシャル応答。ページ100。

正常値に落ち着くまでに時間を要するこの時間を減衰振動と言う。

また、減衰係数が大きすぎると、立ち上がりが応答波形の立ち上がりが緩やかになって単調に定常値に近づく。これを過減衰という。

そして、ページ102ページを見返すと、2次遅れ要素の減衰振動特性を思い出すことができる。

112ページを見ると周波応答の考え方を思い出せます。

周波数応答での入出力の信号位相の遅れのイメージが掴めます。

それから119ページ。ボード線図や、ゲインと位相の計算の仕方が思い出せます。

それから、章末問題の第6章。問題２。

194ページの解答の部分を見ると、

角周波数ωでの周波数伝達関数を基に、

ゲイン（dB)と位相（°）を求める具体例が書いてあります。

大学の試験勉強で本書を活用するのにもよいですね。

124ページ。

1次遅れのボード線図のイメージの復習ができます。

まとめ

以上、ざっと取り上げただけでも図と式の両方で、自動制御系の基本的な考え方を学習、復習することができます。

「とにかく、自動制御系の基礎の本で、一冊だけ選べ！」

と言われたら絶対にこちらの本です。

まず基本が分かってないと、学校の授業がついていけないと思うし、実際の実務で活用できません。

応用に行く前に、やっぱりこういった基礎を頭に入れておく。式がわからなくても、図でイメージできるようにしておくことが重要です。

もし、自動制御系の基礎をこれから勉強される方でしたら、

悪いことは言いません。絶対に「絵ときで分かる　機械制御」

こちらの本を手元に置いておくことをお勧めします。

絵ときでわかる機械制御　第2版↓