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授業科目名
担当教官
システム制御工学I演習
清弘 智昭
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
262059 1 S 3 前期 III
[概要]
 自動制御理論はロボットなどの自動機械を,ある目的にそって動作させるための理論である。その自動制御の中で基礎となるのがフィードバック制御である。ここでは,システム制御工学Iの講義の進行に合わせてコンピュータによるシミュレーションなどの演習を行い,伝達関数を基礎とするフィードバックシステムについての理解を深めることを目的とする。コンピュータを用いたシミュレーションには主としてMATLABを用いる。MATLAB(MATrix Laboratory)は高度な数値計算,視覚化,そしてプログラミングが扱える科学技術計算のためのツールである。MATLABを利用することで容易に制御システムの特性評価やシミュレーションが行えるので,さまざまな観点から制御システムの挙動を知り,制御システムについての理解を深めることが可能である。
 教科書はシステム制御工学Iのものを利用する。授業には必ず持参すること。さらに、毎回プリントを配布する。
[具体的な達成目標]
(ア)制御の基本的なしくみが理解できる
(イ)MATLABを用いて一次遅れ系のインパルス応答,ステップ応答を求めることができる。
(ウ)微分,積分,一次遅れ及び一次進み系の伝達関数を求めることができる。
(エ)微分,積分,一次遅れ及び一次進み系のボード線図およびナイキスト線図が描ける
(オ)定常誤差を求めることができる。
(カ)開ループ伝達関数と閉ループ伝達関数の違いがわかる
(キ)ラウス,フルビッツ法による安定判別ができる。
(ク)周波数応答法による制御系の設計がボード線図を用いてできる。
(ケ)周波数応答法での位相補償が行える
[必要知識・準備]
理解しているべき予備知識
 ラプラス変換,微分方程式、複素数、コンピュータリテラシー
[評価基準]
 この講義は演習が主体となるので,評価は各課題毎のレポートの評点、各課題毎のレポートの評点、及び、宿題の評点の平均値により評価を行う。全評点の平均評点が、60%以上の者を合格とする。レポートはオリジナリティが評価されるので、必ず独力で回答すること。他人と類似のレポートがあった場合,類似のレポートを提出した全員の評価が低くなるので注意のこと。
[教科書]
(未登録)
[参考書]
  1. 特に指定はしないがラプラス変換,複素数,微分方程式などの解説してある本を参照されたい。
[講義項目]
  1.MATLABの基本操作(データ定義,行列演算,文字データ)
  2.MATLABの基本操作(データ解析,結果の可視化スクリプト,ファイル管理,関数,宿題)
  3.MATLABの基本操作(ファイル管理,デバッグ機能,宿題)
  4.MATLABの基本操作,(ファイル,入出力,統計処理,宿題)
  5.ブロック図,ラプラス変換
  6.周波数応答(ナイキスト線図,比例要素,微分要素,積分要素,2次遅れ)
  7.周波数応答(ナイキスト線図,比例要素,微分要素,積分要素,1次遅れ,1次進み)
  8.7.周波数応答(ボード線図,比例要素,微分要素,積分要素,1次遅れ,1次進み)
  9.フィードバック制御系の特性評価(ステップ応答,ラウス・フルビッツの安定判別)
 10.フィードバック制御系の特性評価(ゲイン余裕,位相余裕)
 
[教育方法]
本講義は,コンピュータ実習室を利用した授業であり,「システム制御工学?」の講義と平行して進める。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
 本講義及び実習は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-6:電気電子工学分野」の専門的課題を解決する能力を養う」に対応する。
[その他]
(未登録)