山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

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

前期

水

［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を説明できる （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

［評価方法・評価基準］

No	評価項目	割合	評価の観点
1	試験：中間試験	30 %	制御系の理解度を調べるため適宜実施する
2	小テスト／レポート課題	40 %	毎回の演習の理解度を調べる
3	平常点／出席点	30 %	実習であるため出席することが重要である

［教科書］

自動制御理論, 森北出版, ISBN:4627726406,
(講義のテキストと同じ)

［参考書］

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。MATLABを用いた演習を行うことにより，古典制御システムの基本知識を身につける。

［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)