フィードバック制御特論

機械・電気システムやより広い意味でのシステムの特性を表現，解析し，制御するためには，フィードバックの概念が不可欠である．本講義ではこれを目的として，基礎から一歩進んだ制御系解析および設計ツールを身につける．

1．	動的システムの3つの表現(微分方程式，伝達関数，状態空間表現)の等価性が理解できること
2．	線形システムの安定性，状態フィードバックによる極配置，オブザーバの導入による出力フィードバックが理解できること
3．	一般化フィードバック系の概念を理解し，実問題に適用できること
4．	シンプルな系に対する二自由度系の構造と役割が把握できること，フィードバック制御系のロバスト解析ができること
5．	数学モデルの未知パラメータの影響を補償する手法の代表である「適応制御」，モデルの制約を設計段階から考慮できる「モデル予測制御」，について理解を深めること

	【授業計画】	【授業時間外課題（予習および復習を含む）】
1．	フィードバック制御とフィードフォワード制御の比較	パラメータ変動，外乱応答，感度解析
2．	線形システムの状態空間表現	指定日のPPT資料の予習，ベクトル微分方程式，変数変換，伝達関数
3．	線形システムの安定化(1)-入力/状態変数/出力との関係	指定日のPPT資料の予習，可安定性(可制御性)，可検出性(可観測性)
4．	線形システムの安定化(2)-状態変数の利用と安定性	指定日のPPT資料の予習，状態フィードバック，オブザーバ，分離定理
5．	線形システムの最適制御	指定日のPPT資料の予習，Riccati方程式の可解性
6．	信号とシステムのノルム，内部安定性	指定日のPPT資料の予習，ノルムの公理，入出力安定性と内部安定性との相違
7．	システムモデルの不確かさとロバスト安定/性能条件	指定日のPPT資料の予習，不確かさの表現，小ゲイン定理
8．	一般化フィードバック系	指定日のPPT資料の予習，安定化補償器の一般化表現，Youlaの定式化
9．	二自由度系の構造解析	指定日のPPT資料の予習，フィードバックとフィードフォワード，閉ループ系の構造解析
10．	LMIと有界実補題	指定日のPPT資料の予習，線形行列不等式の定義
11．	H∞制御系(1): 問題の定式化	指定日のPPT資料の予習，物理的意味付けとLMI解法
12．	H∞制御系(2): Riccati方程式の利用	指定日のPPT資料の予習，Riccati方程式による解法，スカラ系での設計例，最適制御との相違点
13．	適応制御(1): 定式化	指定日のPPT資料の予習，モデルマッチング，適応パラメータの導入
14．	適応制御(2): 制御入力と適応更新則の導出	指定日のPPT資料の予習，リアプノフ関数，安定性の証明
15．	モデル予測制御	指定日のPPT資料の予習，最小自乗問題，インパルス応答，ステップ応答，予測制御
16．	講義のまとめとコメント

試験(50点)およびレポート(50点)

(参考書)
・杉江，藤田，フィードバック制御入門，コロナ社(1998)
・劉，線形ロバスト制御，コロナ社(2001)
・劉，申，現代制御理論通論，培風館(2005)
・マチエヨフスキー, 足立，モデル予測制御—制約のもとでの最適制御，東京電機大学出版(2005)

学部課程における計測工学，制御工学，応用数学，複素関数論を習得していることが履修の前提となる．

・	月-水,金の13:30-17:00
・	メールで事前予約しておくと空振りしません．

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Sep 20 08:00:04 JST 2012

開講部	大学院理工学研究科　修士課程
開講学科	機械工学専攻
開講学年	1年次
開講時期	前期
単位数	2
単位区分	特修
系列区分	特論
講義区分	講義

4M998100

授業の概要

達成目標

授業計画

評価方法と基準

教科書・参考書

履修登録前の準備

オフィスアワー、質問・相談の方法

環境との関連