Scilab入門 オープンソースによる制御モデリング

概 要

各種フィルタリングやFFTなどの処理が簡単にできる、フリーの数値計算ソフト「SCILAB(サイラボ)」の使い方がわかるガイドブックです。数値計算ソフトとしては商用ソフトのMATLABが有名ですが、SCILABも同様に多くの機能を備えています。本書では、制御の動作を電子回路をモデルにして、様々なシステムの構成方法を含めた周波数応答や時間応答の求め方を数多く紹介。SCILABのインストールから、プログラミングの作成と実行、グラフ表現、制御と信号処理の動作プログラムの実例を解説します。本書を読んでSCILABの伝達関数を活用することで、数学上のやっかいな約束事の処理をツールにまかせ、本来の目的である対象の解明に力を注ぐことができるようになります。

著者 一條博
価格 本体2400円(税別)
ISBN 978-4-7980-3452-2
発売日 2012/8/23
判型 A5
色数 1色
ページ数 272
CD/DVD
対象読者 中級
シリーズ
表紙イメージ
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サポート

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目次

Chapter1 SCILABの導入

1.1 ハードウエア-環境

1.2 LinuxへSCILABの導入(Debian/ubuntu/mint)

1.3 ソースプログラムからのインストール FreeBSDによる

1.4 Windowsへインストール

1.5 SCILABのコンソール

ファイル

編集

設定

コントロール

アプリケーション

ヘルプ(?)

1.6 SCILABの実行方法

プログラムの実行方法1― 既存のプログラムの実行 ―

プログラムの実行方法2

プログラムの実行方法3― エディタからの実行 ―

1.7 SciNotes

操作方法のまとめ

Chapter2 SCILABによる表現

2.1 SCILABの記述の約束

2.2 基本演算子

2.3 簡単な計算

スカラーの計算

平方根

三角関数

対数関数(自然対数と常用対数を区別します)

複素数

ベクトルの計算

行列演算

2.4 条件分岐・繰り返し

if, else, elseif

while

for

Chapter3 SCILABの関数や演算子

3.1 基本関数

3.2 関数

3.3 関数の作成方法

Chapter4 SCILABによる作図方法

4.1 グラフ表示

sin と cos の2つの波形を1つのグラフに表示

sin と cos の2つの波形を区別する

フーリエ級数による 周期波形の作成

方形波の作成

Chapter5 「制御」モデル

5.1 伝達関数

受動素子

能動素子

ボード線図

ベクトル軌跡

SCILABの関数

ボード線図

ナイキスト線図

ニコルス線図

5.2 モデリング

ブロック線図

ブロックの組み合わせ

フィードバック接続

並列接続

直列接続

一次遅れ要素と二次遅れ要素の扱い

5.3 周波数応答

プログラムの雛型

一次遅れ要素

RCによる一次遅れ要素1

RCによる一次遅れ要素2

RLによる一次遅れ要素3

RLによる一次遅れ要素4

位相補償器

減衰器

遅れ位相器

進み位相器

フィードバック

反転増幅器

非反転増幅器

仮想増幅器による非反転増幅回路

二次遅れ要素

LC並列共振回路

LC直列共振回路

二次遅れ要素

RC2段で構成した二次遅れ要素

RCとRLで構成した二次遅れ要素

一般化した二次遅れ要素

bode関数を使用しないボード線図の作成のまとめ

一次要素

二次遅れ要素

RCによる一次遅れ要素を2段接続した二次遅れ要素

bode関数による周波数応答

一次遅れ要素

二次遅れ要素

5.4 時間応答

一次遅れ要素

二次遅れ要素

位相補償器

積分器

5.5 時間応答解析の応用

複数の時間応答の表示

ζの値と時間応答と周波数応答の関係

5.6 複雑な構成の表現

フィードバック接続

2つの増幅器の併用

Chapter6 「信号処理」モデル

6.1 音を作成する

振幅変調

音声データの操作

6.2 信号の観測

入出力信号の観測例

FFTによる時間/周波数変換例

FFTによる雑音除去

補足資料

SCILAB5.4.0について

SCILABとMATLAB/FreeMATの相違

周波数応答の記述

時間応答の比較

グラフ作成の相違

フーリエ級数とFFT

オープンソースとしてのSCILAB

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