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開講学期 Course Start |
2011年度 後期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
機械航空創造系学科 |
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対象学年 Year |
3 |
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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 |
疋田弘光 （花島直彦） |
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教員室番号 Office |
（花島：B-312） |
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連絡先(Tel) Telephone |
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連絡先(E-mail) |
hikita＠mondo.mech.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
（花島：火曜日３，４時限） |
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授業のねらい Learning Objectives |
この講義では「現代制御理論」について学ぶ． ２年次後期の『制御工学』では伝達関数をベースとする「古典制御理論」を学んだ．「現代制御理論」ではシステムを伝達関数ではなく，状態方程式で記述し，システムの解析，制御器の設計を行う．受講者が「現代制御理論」の基礎を理解するとともに，簡単なシステムにこれを応用できるようになることを目指す． |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
●制御系の解析・設計法における状態空間アプローチの概念を理解できる．（理解力） ●動的システムの安定性，可制御・可観測性などを理解し，これらと結び付く動的システムの正準形を導ける．（理解力，計算力） ●状態フィードバック，出力フィードバックを理解し，レギュレータの設計ができる．（理解力，計算力） ●サーボ系の構成法を理解し，設計ができる．（理解力，計算力） ●最適制御の理論をレギュレータおよびサーボ系の構成に適用し，設計ができる．（理解力，応用力） |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：２４時間 １週目 序論および数学的基礎 ２週目 動的システムの表現(教科書 p.1-12) ３週目 動的システムの応答(p.13-24) ４週目 可制御・可観測性(p.25-34) ５週目 動的システムの正準形表現(p.35-44) ６週目 システムの安定性(p.45-54) ７週目 リアプノフの安定判別法(p.55-67) ８週目 閉ループ系の安定性と安定化(p.68-89) ９週目 閉ループ系の安定性と安定化(p.68-89) １０週目 オブザーバ(p.90-98) １１週目 出力フィードバックによる安定化制御(p.99-114) １２週目 出力フィードバックによる安定化制御(p.99-114) １３週目 サーボ問題(p.115-125) １４週目 最適レギュレータ(p.116-129) １５週目 最適サーボ系(p.130-139) １６週目 定期試験 |
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教科書 Required Text |
清水・大森「線形制御理論入門」 培風館 |
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参考書 Required Materials |
森 泰親「制御工学」コロナ社（大学講義シリーズ） # 森 泰親「演習で学ぶ現代制御理論」森北出版 # 小郷・美多「システム制御理論入門」実教出版 # 土谷・江上「現代制御工学」産業図書 # 土谷・江上「基礎システム制御工学」森北出版 # 吉川・井村 「現代制御論」昭晃堂 # 前田「線形システム」朝倉書店 # 大住「線形システム制御理論」森北出版 |
| 教科書・参考書に関する備考 | 補足の資料を適宜配布する． |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
定期試験（教科書，ノート類持ち込み不可）結果で判定．１００点満点で６０点以上を合格とする． |
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履修上の注意 Please Note |
制御工学および制御工学演習（２年次後期開講）を履修していること． |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
教科書は数式を用いた展開部分が多いが，授業では時間の都合上，詳細まで触れることができない．そのような箇所は自習により必ず理解しておくこと． ＜注意事項＞ ● 遅刻厳禁！授業開始２０分後は入室お断り． ● 私語厳禁！私語により２度注意されたものは履修を取り消す． |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
＜学科の学習・教育目標との対応＞ (C)工学専門知識の修得 ・機械工学に関する専門知識を駆使して，工学システムに対する問題を解決できる ・エネルギー・環境，ものづくり，ロボットに関する技術的問題に挑むことができる ＜JABEEの学習・教育目標との関連＞ JABEE基準１（１）の(d)：該当する分野の専門技術に関する知識とそれらを問題解決に応用できる能力 (e)：種々の科学，技術および情報を利用して社会の要求を解決するためのデザイン能力 |
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関連科目 Associated Courses |
制御工学，制御工学演習，ロボット工学，機械システム工学実験２（機械情報コース），卒業研究１・２（テーマに依存） |
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備考 Remarks |