近年,经常听到学生提出想要制作机器人.现在,随着技术的发展,用一些简单的办法就可以制作用遥控器操控动作的机器人,但是这些机器人的用途有限.如果需要机器人具有较高的自动化水平,并在实际生产和生活中发挥较大作用,就必须使用控制工程的知识.控制工程的适用范围非常广泛,可以说在工科专业中没有不需要使用控制的领域.进一步而言,在医学和经济等领域,控制工程的思维方式也变得日益重要.精通控制工程的话,会使您有活跃在各种领域的可能性.对于大多数的学生和企业技术人员而言,虽然控制工程的知识极为重要,但都有难学和难以理解的印象.由于控制工程的适用范围广泛,大多数状况下没有特定的具体研究对象,初学时理解困难的内容也较多.因此,作者根据自身对控制工程的理解,对经典控制论的内容进行整理,以初学者易于理解为出发点著述此书.特别将重点放在适用于控制工程的数学公式的理解方法和含义的说明上.本书的内容与现有的经典控制工程教材相比,在内容上可能存在一些不同,执笔时的想法是期望初学者尽可能理解和掌握本课程的关键内容.期待本书的读者能对控制工程产生一定的兴趣,也期待阅读本书的学生会在毕业设计和研究生的研究生涯中进行控制工程的相关研究.本书考虑了在教学中使用的便利性,按一章一节课的量将内容分为１４章.对于经典控制论的内容来说,从整体上可以分为动态系统的解析、反馈控制系统的解析与设计两大部分;对于每个具体内容,存在时间轴和频率轴两种思考方法,本书的内容即按照此方法进行分类,如图１所示.图１中,小旗中的号码表示各章的序号.阅读本书时,可按照各章的序号进行;也可按照图中箭头所示顺序进行.由于我们水平所限,尽管做了很大努力,可能还是会有很多不妥甚至是错误,望广大读者给予批评指正.本书的编写和出版过程中,得到了各方友人的热情关心和大力帮助,在此表示衷心的感谢.特别要感谢的是作者在学习控制工程时的导师和引路人———九州工业大学小林敏弘名誉教授、名古屋大学大日方五郎教授、东京工业大学藤田政之教授和九州工业大学大屋胜敬教授.此外,向对本书初稿的不足之处提出指正的作者研究室的各位同仁表示感谢.最后,向为本书的出版费尽心力的讲谈社横山真吾先生及我们的家人表示衷心的感谢.
近年,经常听到学生提出想要制作机器人.现在,随着技术的发展,用一些简单的办法就可以制作用遥控器操控动作的机器人,但是这些机器人的用途有限.如果需要机器人具有较高的自动化水平,并在实际生产和生活中发挥较大作用,就必须使用控制工程的知识.控制工程的适用范围非常广泛,可以说在工科专业中没有不需要使用控制的领域.进一步而言,在医学和经济等领域,控制工程的思维方式也变得日益重要.精通控制工程的话,会使您有活跃在各种领域的可能性.对于大多数的学生和企业技术人员而言,虽然控制工程的知识极为重要,但都有难学和难以理解的印象.由于控制工程的适用范围广泛,大多数状况下没有特定的具体研究对象,初学时理解困难的内容也较多.因此,作者根据自身对控制工程的理解,对经典控制论的内容进行整理,以初学者易于理解为出发点著述此书.特别将重点放在适用于控制工程的数学公式的理解方法和含义的说明上.本书的内容与现有的经典控制工程教材相比,在内容上可能存在一些不同,执笔时的想法是期望初学者尽可能理解和掌握本课程的关键内容.期待本书的读者能对控制工程产生一定的兴趣,也期待阅读本书的学生会在毕业设计和研究生的研究生涯中进行控制工程的相关研究.本书考虑了在教学中使用的便利性,按一章一节课的量将内容分为１４章.对于经典控制论的内容来说,从整体上可以分为动态系统的解析、反馈控制系统的解析与设计两大部分;对于每个具体内容,存在时间轴和频率轴两种思考方法,本书的内容即按照此方法进行分类,如图１所示.图１中,小旗中的号码表示各章的序号.阅读本书时,可按照各章的序号进行;也可按照图中箭头所示顺序进行.由于我们水平所限,尽管做了很大努力,可能还是会有很多不妥甚至是错误,望广大读者给予批评指正.本书的编写和出版过程中,得到了各方友人的热情关心和大力帮助,在此表示衷心的感谢.特别要感谢的是作者在学习控制工程时的导师和引路人———九州工业大学小林敏弘名誉教授、名古屋大学大日方五郎教授、东京工业大学藤田政之教 授和九州工业大学大屋胜敬教授.此外,向对本书初稿的不足之处提出指正的作者研究室的各位同仁表示感谢.最后,向为本书的出版费尽心力的讲谈社横山真吾先生及我们的家人表示衷心的感谢.
佐藤和也 平元和彦 平田研二
２０１０年夏
