| 教授 | サイ キセイ | |
| 講師 | 涌井伸二 |  |
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 |
教育目標 | D-1,D-2,G-1 |
| 1. | システムの伝達関数モデルとシステムの応答が理解し，かつ計算できる。 |
| 2. | システムの極，安定性および安定判別法が理解できかつ応用できる。 |
| 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の実例 | 理論の学習の前に，CD，磁気軸受，そしてモータ制御をとりあげ，世の中で実際に動いているものの事例を通して制御の中身を知る。 |
| 2. | 制御系のブロック線図による表現 | 自然現象は微分方程式で記述できる。制御工学では，これをラプラス変換して代数的演算に帰着させる。この取り扱いを修得する。 |
| 3. | 時間応答 | ブロック線図を使ってシステムを表することを学ぶ。続いて，時間応答の導出方法を学ぶ。 |
| 4. | 周波数応答（その１） | 間応答と対の関係にある周波数応答の取り扱いを行なう。周波数応答の描き方，この特性から時間的な振る舞いを想起できるようにする。 |
| 5. | 周波数応答（その２） | 間応答と対の関係にある周波数応答の取り扱い，特にボード線図の作図およびこの応答の意味を理解する。 |
| 6. | 制御系の安定性 | 閉じた系であるフィードバックシステムでは安定性が極めて重要である。ラウスおよびフルビッツの安定判別法を学習する。 |
| 7. | 中間試験と講評 | 前半の復習 |
| 8. | 制御系の設計（その１） | PID制御を基本にした設計法を学ぶ。 |
| 9. | 制御系の設計（その２） | PIDを基本としてPD，PI，そしてPI-D補償の考え方を学ぶ。 |
| 10. | 制御系の設計（その３） | 制御系の調整をどのようにするのかについて，著明な調整則があることを学ぶ。 |
| 11. | フィードフォワードの導入 | 制御系の応答性を高めるためのフィードフォワードの導入について例題を通して制御系の設計例を学ぶ。 |
| 12. | 2自由度制御系（１） | 目標値応答と外乱応答を独立に設計する手法と2自由度系が知られている。この制御構造と特徴を学ぶ |
| 13. | 2自由度制御系（２） | 各種の2自由度系の構造について学ぶ。 |
| 14. | 期末試験準備と質疑応答 | 全体まとめと復習 |
| 15. | 期末試験と講評 | 全体の復習と点検 |
| ・ | 授業終了後，およびメールにて受け付ける。 |
| ・ | 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 |