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授業科目名
担当教員
制御工学II
藤森 篤
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TME320 2 ME,D 3 後期 II
[概要]
前半では、伝達関数法に基づいた制御理論における制御系の評価と設計法について講義し、レポート課題を課す。後半では、状態空間表現に基づいた制御理論の基礎的な解析と設計法について講義する。
[具体的な達成目標]
1. 位相進み・遅れ補償による制御系設計を修得する。
2. 状態方程式によるモデリングを修得する。
3. 可制御・可観測などの制御システムの構造を理解する。
4. 状態フィードバック制御を理解する。
[必要知識・準備]
本科目を履修する上で、以下の知識が必要となる。
 1. 力学系、電気回路系などの基本的な微分方程式
 2. 理工系の数学(三角関数、複素数、微分方程式、ラプラス変換、フーリエ解析、ベクトル・行列 etc)
☆カリキュラムの中の位置づけ
・機械工学科カリキュラムにおいて以下の科目を履修しておくこと。
   基礎物理?、応用物理、微分積分学?・?、機械力学、振動工学、制御工学?
 ・後続科目: 卒業論文
[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 50  %基本的な重要事項、モデリング、解析、設計手法の理解度を評価する。 
2試験:中間期 40  %制御系設計(前半部分の講義内容)に関係したレポート(約10時間分)を課す。内容、書き方を評価する。 
3小テスト/レポート 10  %どれだけ努力して問題に取り組んだか(書き方を含む)を評価する。 
[教科書]
  1. 小郷寛・美多勉, システム制御理論入門, 実教出版, ISBN:4-407-02205-1,
    (1979年)
[参考書]
  1. 杉江俊治・藤田政之, フィードバック制御入門, コロナ社, ISBN:4-339-03303-0,
    (1999年)
[講義項目]
1. 自動制御の概要 (自動制御とは、関係事項の復習)
2. 制御系の評価1 (過渡応答、定常特性)
3. 制御系の評価2 (周波数応答、開ループと閉ループ系)
4. 制御系設計1 (位相進み・位相遅れ補償を用いた設計)
5. 制御系設計2 (レポート課題の出題)
6. 線形システムの状態方程式 (機械システム、電気システム、複合システム)
7. システム制御で必要な行列論 (固有値・固有ベクトル、対角化、2次形式、正定)
8. 漸近安定性 (状態方程式の解、漸近安定、リアプノフ方程式)
9. 状態変数変換 (正準形式)
10. 線形システムの構造1 (可制御、可観測)
11. 線形システムの構造2 (伝達関数行列との関係、最小実現)
12. 状態フィードバック制御 (極配置法、最適レギュレータ、リカッチ方程式)
13. オブザーバの設計 (オブザーバの概念、カルマン・フィルタ)
14. 出力フィードバック制御
15. 総括評価・まとめ
[教育方法]
・講義では、重要事項を板書及び教科書を用いながら説明していく。
・講義項目1,2に関するレポートを出題する。
・演習問題を英語で出題する。ただし、解答は日本語でよい。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)