| 授業のねらい |
| 制御工学は、対象とするシステムを人間の要請にできるだけ沿うように制御するため必要とされる学問である。この授業ではまず個々の制御対象を動的システムとしてどのように統一的に表現するのかにふれる。また、制御系に要求される特性はなにか、制御系の解析・設計に用いる道具はなにかを明らかにする。さらに、希望の特性を実現するため制御系に組み込むコントローラをどのようにして設計するのかなど、制御理論の基礎的な部分を学ぶ。 |
|
| 授業の目標 |
１．伝達関数とブロック線図を理解する。
２．システムの時間応答を計算できる。
３．周波数応答法を使いこなすことができる。
４．システムの安定性解析を行うことができる。
５．制御系設計を行うことができる。 |
|
| 授業計画 |
第１週目 制御系の基本構成、ラプラス変換の導入
第２週目 微分方程式とラプラス変換
第３週目 伝達関数とブロック線図
第４週目 システムの過渡応答
第５週目 周波数応答（周波数伝達関数、ベクトル軌跡）
第６週目 周波数応答（ボード線図）
第７週目 周波数応答（ボード線図、ニコルス線図等）
第８週目 システムの安定性 （ラウスの安定判別法等）
第９週目 システムの安定性 （ナイキストの安定判別法）
第１０週目 システムの安定性 （補足と例題）
第１１週目 制御性能 （安定度、定常特性、過渡特性）
第１２週目 根軌跡法 （手順と応用）
第１３週目 制御系設計（位相遅れ、位相進み補償、等）
第１４週目 制御系設計（補足と例題）
第１５週目 まとめ |
|
| 教科書及び教材 |
|
| 参考書 |
小林伸明「基礎制御工学」、共立出版
河合素直「制御工学―基礎と例題―」、昭晃堂
伊藤正美「自動制御概論（上）」、昭晃堂
樋口龍雄「自動制御理論」、森北出版
水上憲夫「自動制御」、朝倉書店
吉川恒夫「古典制御論」、昭晃堂 |
|
| 成績評価方法 |
１００点満点で６０点以上を合格とする。不合格者に対しては，授業への出席状況が良好で、かつ一定の評価点以上を得た者に再試験を行う。その他は原則として再履修とする。
なお、2/3以上出席していない者は定期試験の受験資格を失うので注意すること． |
|
| 履修条件等 |
|
| 教官からのメッセージ |
| （１） | 体系的に組み立てられた学問であるので、分量的にはきわめて少ない基礎的な部分をものにすれば、他の部分はそれをもとに容易に理解できる。したがって、問題を解くにあたっても、「そこで使う理論を確実に理解しているか」、「その数学的あるいは物理的意味がわかっているか」などを自分で確認することが大切である。 | | （２） | 質問等があればオフィスアワーに関係なく、在室中いつでも最優先で応じるので来室のこと。 |
|
| その他 |
| | (A)-4：機械システム工学に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力 |
| | (d)-2：機械工学の主要分野(材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産・管理、機械とシステム)のうち各プログラムが重要と考える分野に関する知識と、それらを問題解決に応用できる能力 |
| | ［この科目を履修する上で必要な主要科目］工業数学、機械力学（同時履修）、電気電子工学（同時履修） |
| | ［この科目の履修を必要とする主要科目］システム制御工学、システム工学、機械システム工学実験I、II（機械情報コース）、卒業研究I、II（テーマに依存） |
|