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授業科目名 システム制御工学I演習
時間割番号 TEE215
担当教員名 大木 真
開講学期・曜日・時限 後期・金・I 単位数 1
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
システム制御工学I演習では,システム制御工学Iに対応して自動制御理論の基礎を演習を通して身につける.
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部(~2023年度入学生)>電気電子工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
EE-A専門6.信号とシステム自動制御の考え方、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について説明できる(制御)
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
EE
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EE-A
2連続時間システムをブロック線図で表現することができるEE-A
3連続時間システムの伝達関数を計算できるEE-A
41次・2次の基本的な伝達関数の性質を説明できるEE-A
5高次システムを1次・2次の基本的な伝達関数に分解できるEE-A
6システムの周波数応答を計算できるEE-A
7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EE-A
8システムの安定性を判別することができるEE-A
9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EE-A
10簡単なフィードバック制御系を設計することができるEE-A
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
110%演習結果によって評価する.
210%演習結果によって評価する.
310%演習結果によって評価する.
410%演習結果によって評価する.
510%演習結果によって評価する.
610%演習結果によって評価する.
710%演習結果によって評価する.
810%演習結果によって評価する.
910%演習結果によって評価する.
1010%演習結果によって評価する.
合計100% 
<授業の方法>
毎回,演習問題を解いて講義の内容をより詳細に理解する.
<受講に際して・学生へのメッセージ>
(未登録)
<テキスト>
  1. 樋口 龍雄, 自動制御理論, 森北出版, ISBN:4627726406
<参考書>
  1. 森 泰親, 演習で学ぶ基礎制御工学, 森北出版, ISBN:9784627918412,
    (演習中心の教科書)
<授業計画の概要>
1タイトル離散時間システムの復習
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容「信号とシステム」で学んだ離散時間システムについて復習する
2タイトル自動制御
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容自動制御の考え方,システム,ブロック線図,開ループ制御と閉ループ制御
3タイトルフィードバック制御系
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容制御系の基本構成,ブロック線図の簡単化,フィードバックの効果,フィードバック制御系の性能
4タイトル基礎数学(複素数,微分方程式,たたみ込み積分)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容複素数の表現,複素数の計算,線形微分方程式,電気系と機械系の微分方程式,システムの等価性,たたみ込み積分,インパルス応答,ステップ応答
5タイトル基礎数学(フーリエ変換,ラプラス変換)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容フーリエ変換と逆変換,ラプラス変換の定義,ラプラス変換の定理,部分分数展開によるラプラス逆変換の計算,ラプラス変換による微分方程式の解法
6タイトル伝達関数
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容正弦波の複素数表現,周波数伝達関数と周波数応答,伝達関数の導出,伝達関数とブロック線図,伝達関数と周波数応答の関係,周波数応答の表示(ナイキスト線図,ボード線図,ゲイン位相線図,ニコルス線図)
7タイトル基本伝達関数(比例と1次)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容対数とdB表示,比例要素,微分要素,積分要素,1次遅れ要素,1次進み要素
8タイトル基本伝達関数(2次)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容2次要素,むだ時間要素
9タイトル安定性(ラウス・フルビッツの安定判別法)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容有界入力-有界出力(BIBO)安定の定義,特性方程式,ラウス・フルビッツの安定判別法
10タイトル安定性(ナイキストの安定判別法)
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容ナイキストの安定判別法,安定度とボード線図
11タイトル制御系の速応性
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容制御系の設計,直結フィードバック系,過渡特性と定常特性,速応性
12タイトル制御系の定常特性
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容定常偏差の定義,目標値の変化に対する定常偏差,外乱に対する定常偏差
13タイトル周波数応答法による制御系の設計
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容設計仕様,設計仕様と評価指標の関係,周波数応答法の考え方,ゲイン調整,位相遅れ補償,位相進み補償
14タイトルPID制御
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容PID制御,ステップ応答法,限界感度法
15タイトル根軌跡法による制御系の設計
事前学習
事後学習
演習資料をダウンロードし,予め融ける問題は解いておく.
授業内容根軌跡,根軌跡の描き方,根軌跡に基づく制御系設計
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
<備考>
(未登録)