V0640500

制御理論基礎

Fundamental Control Theory

開講部

システム理工学部

開講学科

数理科学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授サイ キセイ

授業の概要

実システムの制御を考えるとき制御工学は大変重要な役割を果たす.制御工学には伝達関数に基づくもの(古典制御)と状態空間法に基づくもの(現代制御)との2種類がある.この講義では伝達関数に基づく古典制御の基礎を学ぶことを目的として,講義を行う.

達成目標

1.システムの伝達関数モデルとシステムの応答が理解、計算できる
2.システムの極、安定性及び安定判別法が理解、応用できる
3.周波数伝達関数に基づく解析と設計について理解できる

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.制御とは  〜微分方程式とのつながり〜 基礎力学、連立微分方程式
2.システムの数学モデル 基礎力学、連立微分方程式
3.伝達関数の役割 ラプラス変換と逆変換
4.動的システムの応答 ラプラス変換と逆変換、行列の対角化
5.システムの応答特性 ラプラス変換と逆変換、行列の対角化
6.2次遅れ系の応答 ラプラス変換と逆変換、行列の対角化
7.極と安定性 行列の固有値
8.安定判別法 行列式、行列の固有値
9.前半の復習、中間試験 前半の復習
10.目標値と外乱に対する定常偏差 最終値の定理(ラプラス変換と逆変換)
11.PID制御 制御系のフィードバック構造
12.周波数特性の解析(1):ベクトル線図 周波数応答の計算とプロット
13.周波数特性の解析(2):ボード線図 周波数応答の計算とプロット
14.周波数特性の解析(3):ナイキストの安定判別法 周波数応答の計算とプロット
15.全体復習、期末試験 全体の点検

評価方法と基準

レポート、中間試験と期末試験で総合評価を行う

教科書・参考書

佐藤,平元,平田:はじめての制御工学,講談社

履修登録前の準備

基礎微積分、線形代数、ラプラス変換を習得する

オフィスアワー、質問・相談の方法

1回目の授業時知らせる

環境との関連

環境関連科目 (環境教育割合 5%)

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

知識活用力を育成する科目
対自己基礎力を育成する科目
対課題基礎力を育成する科目

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 07:08:15 JST 2016