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授業科目名
担当教員
システム制御工学I
大木 真
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE214 2 EE,ES 2 後期 II
[概要]
システム制御工学Iでは自動制御理論の基礎を解説する.自動制御理論は,機械系や電気系をはじめとして何らかのシステムを目的に沿って動作させようとする場合に必要になる学際的・横断的な学問である.システム制御工学Iでは,自動制御の考え方,自動制御に必要な基礎数学,伝達関数に基づく古典制御理論などを学ぶ.状態空間モデルにもとづく現代制御理論についてはシステム制御工学IIで学ぶことになる.
[具体的な達成目標]
(1) 開ループ制御・閉ループ制御など自動制御の基本的な概念について説明することができる
(2) システムをブロック線図で表現することができる
(3) システムの伝達関数を計算できる
(4) 1次・2次の基本的な伝達関数の性質を説明できる
(5) システムの周波数応答を計算できる
(6) ナイキスト線図・ボード線図などによって周波数応答を表現することができる
(7) システムの安定性を判別することができる
(8) システムの過渡特性と定常特性を解析することができる
(9) 簡単なフィードバック制御系を設計することができる
[必要知識・準備]
微分・積分,複素数,微分方程式,ラプラス変換など基本的な数学の知識を持っていることが前提である.
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 100  %具体的な達成目標の6割以上を達成すること. 
[教科書]
  1. 樋口龍雄, 自動制御理論, 森北出版, ISBN:4627726406
[参考書]
  1. 木村 英紀, 制御工学の考え方, 講談社, ISBN:4062573962
  2. 森 泰親, 演習で学ぶ基礎制御工学, 森北出版, ISBN:9784627918412
  3. 佐藤和也・平元和彦・平田研二, はじめての制御工学, 講談社, ISBN:9784061557918
[講義項目]
1.自動制御の考え方とフィードバック制御系
  システム,ブロック線図,開ループと閉ループ
2.基礎数学1
  複素数,線形微分方程式,たたみ込み積分
3.基礎数学2
  フーリエ変換,ラプラス変換
4.伝達関数
  伝達関数,周波数応答,ナイキスト線図,ボード線図,ゲイン位相線図
5.基本伝達関数の特性1
  比例要素,1次遅れ要素,1次進み要素
6.基本伝達関数の特性2
  2次要素,むだ時間要素
7.安定性1
  安定条件,ラウス・フルビッツの安定判別法
8.安定性2
  ナイキストの安定判別法,安定度
9.制御系の速応性
  過渡特性,速応性,ニコルス線図
10.制御系の定常特性
  定常特性,定常偏差,外乱
11.フィードバック制御系の設計1
  周波数応答法
12.フィードバック制御系の設計2
  PID調節計,根軌跡法
13.総合演習
14.総合評価・まとめ
15.解答解説・まとめ
[教育方法]
「システム制御工学I」は「システム制御工学I演習」と一体で講義を行い,一体で評価を行う.片方のみの受講はできない.「システム制御工学I」ではスライドを用いて講義を行うが,演習問題などでは黒板も併用する.「システム制御工学I演習」では演習中心の講義を行う.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-4:電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
基礎工学部門・応用工学部門に含まれる科目を通じて電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
 
[その他]
原則として追試・再試は行わない.