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開講学期 Course Start |
2011年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
機械システム工学科・夜間主コース |
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対象学年 Year |
4 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
選択 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
システム制御工学 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
川口秀樹 |
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教員室番号 Office |
Ｆ２０７ |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5510 |
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連絡先(E-mail) |
kawa＠mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
水曜日 １６時～１７時，１８時～１９時 |
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授業のねらい Learning Objectives |
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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到達度目標 Outcomes Measured By: |
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基本的な制御系の設計方法を説明することができる。 |
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授業計画 Course Schedule |
１週目 シラバスの説明、システム制御工学の概要 ２週目 数学的準備（ラプラス変換，微分方程式，伝達関数） ３週目 数学的準備（線形変換と行列の性質） ４週目 数学的準備（固有値・固有ベクトルと行列の対角化） ５週目 状態方程式による制御系のモデル化（状態変数，状態方程式） ６週目 状態方程式による制御系のモデル化（状態方程式と伝達関数） ７週目 状態方程式による制御系のモデル化（状態変数線図） ８週目 中間試験 ９週目 状態方程式の解（同次解，一般解） １０週目 状態方程式の解（状態遷移行列，系の安定性） １１週目 可制御性と可観測性（状態変数の変数変換） １２週目 可制御性と可観測性（対角正準形式，可制御性・可観測性） １３週目 可制御性と可観測性（極・零点消去，隠れたモード） １４週目 安定化の理論（レギュレータ） １５週目 安定化の理論（オブザーバ） 定期試験 |
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教科書 Required Text |
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参考書 Required Materials |
# 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)（図書館に所蔵あり） # 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)（図書館に所蔵あり） |
| 教科書・参考書に関する備考 | 教科書は使用しない． 上記の参考書をベースとした講義ノートによる． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
100点満点で中間試験40点、定期試験60点の割合で評価し，60点以上を合格とする． |
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履修上の注意 Please Note |
①オフイスアワーのみならず，空き時間なども随時質問は受け付ける。 ②授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。 ③不合格者は再履修すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
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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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
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関連科目 Associated Courses |
この科目の履修にあたっては、３学年開講の制御工学を履修しておくことが望ましい。 |
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備考 Remarks |