出版社内容情報
本書は，制御系設計ソフトウェアとして世界的に普及しているMATLABを用いた制御理論の教科書として，新しい視点から企画されたもので，1994年に執筆がスタートした．スタートしてからMATLABもVer.3.5から4.2，5.0，5.1とアップしていき，ツールボックスも次々と新しいものが登場してきた．
当初お引き受けしたときは，半年間程度で書き上げる予定だったが，とにかく時間に追われる毎日で原稿は進まず，ご迷惑をおかけする連続だった．2年近くすぎてから何とかしなければと不退転の決意をし，西村秀和助教授，平田光男助手の応援を得て，ようやく脱稿にこぎつけた．
当初『MATLABによる制御理論の基礎と制御系設計』というタイトルで企画されたが，500ページを超える分量となったため，構成を再検討し2冊の独立した本として出版することとした．1冊は基礎編である本書『MATLABによる制御理論の基礎』で，もう1冊は応用編で『MATLABによる制御系設計』である．
本書は内容的には，大学の学部や高専で行われている自動制御や制御工学の講義内容に相当している．ただし，新しい視点から捉え方や考え方に工夫を凝らし，応用編を意識してロバスト制御の基礎的概念となるモデル誤差や設計仕様について述べている．さらに，MATLABを活用した例題や演習問題を掲載し，プログラムリストや設計に用いるMATLABのControl System ToolboxやRobust Control Toolboxのコマンドをその都度説明している．したがって，MATLABが使える環境で本書を学んでいただくことが最も理想であるが，MATLABが使えない環境でも十分に新しいスタイルの教科書となることを確信している．
はじめて制御を学ぶ方は，まず本書を学んでいただき，引き続き，具体的に制御系設計を行う視点から応用編『MATLABによる制御系設計』を学んでいただくことをお奨めする．基礎編と応用編を通して学んでいただくことで，はるかに理解は深まると思われる．
なお，本書の執筆分担は，野波が1章～7章を，西村が8章～10章を担当した．
最後に，このような機会を与えていただき，計画から3年近い間，ひたすら忍耐と寛容で出版をお待ちいただいたサイバネットシステム株式会社の鹿倉潔氏および東京電機大学出版局の植村八潮氏に慎んでお礼とお詫びを申し上げる．
1998年2月
編著者 野波健蔵
第1章 はじめに
1.1 フィードバック制御
1.2 制御の歴史
1.3 制御対象のモデリング
1.4 本書の特徴
演習問題
第2章 ラプラス変換と伝達関数
2.1 ラプラス変換とラプラス逆変換
2.1.1 フーリエ変換
2.1.2 ラプラス変換
2.1.3 ラプラス逆変換
2.2 伝達関数
演習問題
第3章 状態空間と伝達関数
3.1 状態空間モデル
3.2 伝達関数から状態空間へ
3.3 状態空間から伝達関数へ
演習問題
第4章 ブロック線図とブロック線図の簡単化
4.1 システムのブロック線図による表現
4.2 ブロック線図の等価変換則
演習問題
第5章 システムの応答
5.1 極と零点
5.2 1次系の応答
5.3 2次系の応答
5.4 零点を有する2次系の応答
5.5 状態方程式の解
5.6 フィードバック制御の特性
5.6.1 定常状態における偏差
5.6.2 外乱に対する定常偏差
5.6.3 感度とフィードバック系の感度
演習問題
第6章 周波数応答
6.1 周波数応答の定義
6.2 周波数応答の解析的表現
6.3 周波数応答のプロット
6.3.1 ベクトル軌跡（ナイキスト線図）
6.3.2 ボード線図
6.3.3 ニコルズ線図
演習問題
第7章 システムの安定性
7.1 安定性の意味
7.2 ラウス・フルビッツの安定判別法
7.3 ナイキストの安定判別法
7.4 ゲイン余有と位相余有
7.5 開ループ周波数応答と閉ループ周波数応答の関係
7.6 内部安定性と安定化補償器
7.6.1 閉ループ系の適切さと内部安定
7.6.2 安定化補償器
7.7 フィードバック制御系の設計仕様
7.7.1 加法的誤差と乗法的誤差
7.7.2 一般的なフィードバック制御系
7.7.3 設計仕様
演習問題
第8章 線形システムの構造と性質
8.1 システム表現
8.1.1 状態方程式表現
8.1.2 伝達関数表現
8.1.3 状態変数の座標変換
8.2 安 定 性
8.2.1 固有値と安定性
8.2.2 リアプノフ方程式による安定判別
8.3 可制御性，可観測性
8.3.1 可制御・可観測，可安定・可検出
8.3.2 双 対 性
8.3.3 可制御行列，可観測行列
8.3.4 可制御グラミアン，可観測グラミアン
8.3.5 可制御正準形，可観測正準形と対角正準形
8.4 実現問題とモデルの低次元化
8.4.1 最小実現
8.4.2 平衡実現
8.4.3 ハンケルノルムに基づく実現
演習問題
第9章 状態フィードバック制御とオブザーバ
9.1 状態フィードバックと安定化
9.2 極配置による制御系設計
9.2.1 1入力系に対する極配置
9.2.2 ロバスト極配置
9.3 オブザーバ
9.4 分離定理とオブザーバを用いた補償器
演習問題
第10章 サーボ系
10.1 内部モデル原理
10.2 サーボ系設計
10.3 モデル追従制御系（2自由度制御系）
演習問題
付 録 A
演習問題の解答
参考文献
索 引
MATLABコマンド索引
内容説明
本書は、制御系設計ソフトウェアとして世界的に普及しているＭＡＴＬＡＢを用いた制御理論の教科書。内容的には、大学の学部や高専で行われている自動制御や制御工学の講義内容に相当している。
目次
第１章 はじめに
第２章 ラプラス変換と伝達関数
第３章 状態空間と伝達関数
第４章 ブロック線図とブロック線図の簡単化
第５章 システムの応答
第６章 周波数応答
第７章 システムの安定性
第８章 線形システムの構造と性質
第９章 状態フィードバック制御とオブザーバ
第１０章 サーボ系
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