| 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。 |
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| 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。
２ ．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。
３ ．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。
４ ．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。 |
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| 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
２．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
３．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
４．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
５．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
６．安定化の理論（２週）
レギュレータ、オブザーバ
７．サーボ系の設計（１週） |
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| 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) |
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| 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) |
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| 成績評価方法 |
定期試験 60 点以上を合格とする。
但し、授業の 2/3 以上の出席者のみ受験資格を有するものとする。 |
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| 履修条件等 |
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| 教員からのメッセージ |
| 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である。 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、授業内容を理解しておくこと。 |
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| その他 |
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