授業科目名	システム制御工学I
時間割番号	TEE214
担当教員名	大木　真
開講学期・曜日・時限	後期・月・II	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
システム制御工学Iでは自動制御理論の基礎を学ぶ．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・横断的な学問であり，「信号とシステム」「電気回路」「電子回路」などの科目と密接な関係がある．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，伝達関数に基づく連続時間システムの解析などを身につけ，伝達関数に基づいて連続時間システムの簡単な制御系を設計できるようになることを目的とする．
＜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 4 1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 1 10% 試験によって評価する 2 10% 試験によって評価する 3 10% 試験によって評価する 4 10% 試験によって評価する 5 10% 試験によって評価する 6 10% 試験によって評価する 7 10% 試験によって評価する 8 10% 試験によって評価する 9 10% 試験によって評価する 10 10% 試験によって評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
スライドによる講義を行う．講義中には，黒板を用いて多数の練習問題を解く．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
樋口龍雄, 自動制御理論 新装版, 森北出版, ISBN:9784627726420
＜参考書＞
吉川恒夫, 古典制御論, コロナ社, ISBN:9784339032116, (ボードの定理，ラウス・フルビッツの安定判別法の導出など，樋口先生の教科書では省略されている部分に興味がある人におすすめ．) 森泰親, 演習で学ぶ基礎制御工学, 森北出版, ISBN:9784627918412, (演習を中心とした教科書．)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 自動制御 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 2 タイトル フィードバック制御系 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 3 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 4 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 5 タイトル 伝達関数 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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） 6 タイトル 基本伝達関数（比例と1次） 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 7 タイトル 基本伝達関数（2次） 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 授業内容 2次要素，むだ時間要素 8 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 9 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 授業内容 ナイキストの安定判別法，安定度とボード線図 10 タイトル 制御系の速応性 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 11 タイトル 制御系の定常特性 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 12 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 13 タイトル PID制御 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 授業内容 PID制御，ステップ応答法，限界感度法 14 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 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 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 15 タイトル 演習と講義のまとめ 事前学習 事後学習 講義資料のスライドをダウンロードし，予め目を通しておく． 授業内容 講義全体の演習を行い，講義のまとめをする． 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
担当者変更
＜備考＞
(未登録)