科目概要

対象年度 2004
教育課程名 昼間コース 主専門教育課程 学科別科目
授業科目名 システム制御工学
Subject Name System Control Engineering
単位数 2
必修・選択の別 選択
対象学科・学年 電気電子工学科3年
開講時期 前期
授業方法 講義
担当教官 川口秀樹
教官室番号 A-133
連絡先(Tel) 0143--46-5510
連絡先(E-Mail) kawa@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい 対象とする系を、入力と出力の関係・伝達関数でモデル化し、制御する方式を体系化したものが古典制御理論であるとすると、入出力変数に加え、系の内部変数・状態変数をベースにモデル化し制御方法を論じる学問体系を現代制御理論という。 本授業では,現代制御理論に基づく系の記述方法、安定性や解のふるまい、さらに、安定化法について、例題を通して修得する。
授業の目標 1. 制御したい具体的な系が与えられたとき、適切に状態変数を設定し、状態・出力方程式を構成し、系をモデル化することができる。
. 状態・出力方程式により記述された系を、伝達関数、ブロック線図、状態変数線図など、他の記述方法に変換できるなど、系の性質を多面的に捕らえることができる。
. 状態・出力方程式でモデル化した系の安定性、可制御性、可観測性などの系のふるまいを判定することができる。
. モデル化した系が不安定な場合、系を安定化するための制御系を設計を行うことができる。
授業計画 1. 数学的準備(3週)
 フーリエ変換からラプラス変換、線型代数と座標変換
. 古典制御理論(1週)
 伝達関数、ブロック線図、周波数応答、フィードバック制御と安定性
. 状態方程式と出力方程式(3週)
 状態・出力方程式、状態方程式−微分方程式−ブロック線図の関係、状態変数線図
. 安定性の理論(2週)
 対角正準形式、モード変換、安定性と固有値、安定判別法
. 可制御性と可観測性(3週)
 可制御性、可観測性、伝達関数の極−零点消去
. 安定化の理論(2週)
 レギュレータ、オブザーバ
. サーボ系の設計(1週)
教科書及び教材 1. 中野、美多 著「制御基礎理論[古典から現代まで]」昭晃堂 定価(2,600 円+税)(図書館に4冊所蔵あり)
参考書 1. 小郷、美多 著「システム制御理論入門」実教出版社 定価(2,200 円+税)(図書館に2冊所蔵あり)
成績評価方法 定期試験 60 点以上を合格とする。 但し、2/3以上の出席者のみ受験資格を有するものとする。
s合格者にはレポートを課した後に一度だけ再試験を実施し,60 点以上を合格とする。
ト試験に不合格の場合には再履修すること。
履修条件等 制御工学の内容を理解していることが望ましい。
教官からのメッセージ 本科目は、暗記的な要素はほとんどなく、体系的な理解を要し、すべて前の授業からの積み重ね
ナある。 授業に出席し積極的に不明なところを質問するなど、その都度その都度、授業内容を
揄しておくこと。
その他 この科目は、当学科の学習目標のうち、
a「電気電子工学分野の技術の基礎となる知識を習得する」
ノ主体的に関連する。