Q0420400

制御工学II

Control Engineering 2

開講部

システム理工学部

開講学科

機械制御システム学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

必修

系列区分

専門

講義区分

講義
教授伊藤和寿この授業の2016年度のアンケートを参照

授業の概要

線形1入出力系を対象に,機械/電気システムの解析,および制御対象のシステムにおいて所望の応答を実現するための基礎的な制御系設計理論を習得することを目的とする.制御工学Iで取り扱った動特性の概念とその応答の関係を元に,より高度なシステム解析を行うツールを取り扱う.特に,フィードバックシステムとフィードフォワードシステムの違いについて理解する側面もある.
なお,時間領域および周波数領域を適宜行き来しながら応答解析や安定性解析を行うため,2年次開講の"機械システム基礎数学"の履修が必須である.

達成目標

1.一次および二次遅れ系の伝達関数と時間応答の対応が直観的に把握できること.
2.線形システムの安定性判別ができること.
3.システムの微分方程式からブロック線図が作成でき,伝達関数を求められること.
4.PID制御の働きを物理的に説明できること.また,P/I/D制御が必要な局面の判断が出来ること.
5.環境負荷低減に向けた制御工学の果たすべき役割を意識・理解できること

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.システムの応答,一次遅れ系の応答 たたみ込み積分,ラプラス変換,インパルス応答,ステップ応答(,制御工学Iでの当該内容)
2.二次遅れ系の応答: 振動系の場合 指定日のPPT資料の予習,減衰係数および固有振動数の物理的意味(,制御工学Iでの当該内容)
3.二次遅れ系の応答: 非振動系の場合 指定日のPPT資料の予習,複素数平面と極の所在
4.一次および二次遅れ系の安定性 指定日のPPT資料の予習,伝達関数の係数と極の関係
5.安定性解析法:フルビッツ判別法 指定日のPPT資料の予習,行列式
6.微分方程式とブロック線図 指定日のPPT資料の予習,積分器,係数器,加算点
7.周波数応答特性(1):ベクトル軌跡 指定日のPPT資料の予習,複素数の有理化
8.周波数応答特性(2):ゲインと位相遅れ量 指定日のPPT資料の予習,片対数グラフ,対数の性質
9.周波数応答特性(3):ボード線図,デシベルゲイン 指定日のPPT資料の予習,片対数グラフ,ゲイン余裕,位相余裕
10.中間試験および解法の詳解 誤りやすい点の解説
11.フィードバック系の安定性解析(1):不安定化のメカニズム 指定日のPPT資料の予習,周波数応答
12.フィードバック系の安定性解析(2):ナイキスト線図 指定日のPPT資料の予習,複素数平面
13.フィードバック系の安定性解析(3):感度関数 指定日のPPT資料の予習,内部結合,不安定化,内部安定性
14.PID制御系:P/I/D要素の効果とデメリット 指定日のPPT資料の予習,微分先行型制御,比例動作,積分動作,微分動作,内部モデル原理
15.期末試験および解法の詳解 誤りやすい点の解説

評価方法と基準

レポート(20点分),中間試験(30点分)および期末試験(50点分)の成績を総合評価する.

教科書・参考書

(参考書)片山,新版フィードバック制御の基礎,朝倉書店(2002)

履修登録前の準備

制御工学Iの内容を十分復習しておくこと.これが理解できていないと単位取得は難しい.評価は出席や努力度ではなく,理解度を重視する.

オフィスアワー、質問・相談の方法

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.

環境との関連

環境教育科目 (環境教育割合30%)

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

対課題基礎力を育成する科目
知識活用力を育成する科目

アクティブ・ラーニング科目

能動的な学修への参加を取り入れた授業が1コマ分以上

最終更新 : Sat Sep 24 07:15:04 JST 2016