システム基礎論 |
Fundamentals of Systems Theory |
開講部 | 工学部 |
開講学科 | 電気工学科 |
開講学年 | 1年次 |
開講時期 | 後期 |
単位数 | 2 |
単位区分 | 選択 |
系列区分 | 専門 |
講義区分 | 講義 |
教育目標 | D3 |
准教授 | 安孫子 聡子 | ![]() |
1. | システムを状態方程式や伝達関数で記述できる。 |
2. | システムの応答と安定性の関係を説明できる。 |
3. | システムの安定性の判定ができる。 |
4. | 可制御性・可観測性が判定できる。 |
5. | ラプラス変換を用いて、簡単なシステムの状態方程式を解くことができる。 |
【授業計画】 | 【授業時間外課題(予習および復習を含む)】 | |
1. | 線形動的システム論の概説 ・ 動的システムの考え方、時間軸と時間の関数、動的システムの例 | [予習]:動的システムについて調べる |
2. | システムを状態方程式で表す(1) ・ 状態変数、状態方程式によるシステムの表現 | [予習]:状態方程式について調べる |
3. | システムを状態方程式で表す(2) ・ ブロック線図による状態方程式の表現 | [予習]:ブロック線図で状態方程式を表現する方法を調べる |
4. | ラプラス変換(1) ・ ラプラス変換とは ・ ラプラス変換とラプラス逆変換 ・ ラプラス変換表、ラプラス変換の性質 | [予習]:電気数学について復習 |
5. | ラプラス変換(2) ・ ラプラス変換による微分方程式の解法 ・ 最終値の定理 ・ ラプラス変換の展開定理 | [予習]:ラプラス変換(1)について復習 |
6. | 伝達関数と状態方程式 ・ 伝達関数と状態方程式の関係 | [予習]:伝達関数について調べる |
7. | 中間テスト ・ 試験範囲:第1回の授業から、第6回の授業まで ・ 問題の解き方の解説 | [予習]:これまでの授業の復習 [復習]:解けなかった問題をキチンと解いておく |
8. | システムの時間応答(1) ・ 状態遷移行列の解法 | [予習]:状態遷移行列を調べる |
9. | システムの時間応答(2) ・ 状態方程式の解法 | [予習]:状態方程式の解法を調べる |
10. | システムの時間応答(3) ・ 状態方程式の解法 | [予習]:システムの時間応答(2)について復習 |
11. | システムの安定性(1) ・ 固有値、固有値ベクトル ・ 対角化 | [予習]:固有値について復習 |
12. | システムの安定性(2) ・ 固有値と応答の関係 ・ 固有値と安定性の関係 | [予習]:システムと固有値の関係を調べる |
13. | 可制御性 ・ 可観測性とは ・ 可観測性の判定法 | [予習]:可観測性について調べる |
14. | 可観測性 ・ 可観測性とは ・ 可観測性の判定法 | [予習]:可観測性について調べる |
15. | 期末テスト ・ 試験範囲:第1回の授業から、第14回の授業まで ・ 終了後、解答例を配布して説明 | [予習・準備]:これまでの授業と演習問題を復習 [復習]:解けなかった問題をキチンと解いておく |
1. | D3:ハードウェアとソフトウェアを包含する複雑な電気・電子デバイス、システムの解析と設計に必要な知識を駆使することにより、与えられた課題を解決できる。 |
・ | ・授業後のほかは、メールで連絡をください。 |
・ | 対課題基礎力を育成する科目 |