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開講学期 Course Start |
2014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 |
情報電子工学系学科 電気電子工学コース，情報通信システム工学コース |
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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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授業科目名(英語) Course Title |
[授業科目名(英語)] |
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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１６：００～１７：００，１８：００～１９：００ |
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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．状態方程式による系の記述方法，安定性，可制御性・可観測性，さらに安定化の概念や考え方を理解し，正確に説明することができる。(理解力，論理力，60％) ２．行列の対角化等に関する基本的な公式を使い，状態方程式に関する各種の数式的な問題を解くことができる。(知識力，計算力，40％) |
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授業計画 Course Schedule |
総時間数： 1.5 時間×16回 = 24 時間 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（線形変換と行列の性質） ３週目 数学的準備（固有値・固有ベクトルと行列の対角化） ４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・出力方程式） ５週目 状態方程式による制御系のモデル化（状態方程式・出力方程式と伝達関数） ６週目 状態方程式による制御系のモデル化（状態変数線図） ７週目 中間試験 ８週目 状態方程式の解（同次解，一般解，状態遷移行列） ９週目 状態方程式の解（状態遷移行列の計算方法） １０週目 状態方程式の解（制御系のモード展開，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 ・原則，毎回，授業内容を簡略にまとめるレポートを課す． |
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教科書 Required Text |
使用しない． |
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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)# 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 | |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
中間試験40点、定期試験60点の100点満点で評価し，60点以上を合格とする。 各到達度目標の評価方法は，次のように行う． 目標１．中間試験，定期試験において論述・論証問題を出題し，達成度を評価する． 目標２．中間試験，定期試験において計算問題を出題し，達成度を評価する． |
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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再試験は行わない。 ④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 |
この授業の単位修得は、 JABEE基準１（１）の (c)：数学，自然科学および情報技術に関する知識とそれらを応用できる能力，(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の 分野別要件 (a) プログラムの目標実現に必要な基礎となる数理法則と物理原理に関する理論的知識（専門に関する基礎学力）、 に対応している。 学科の学習・教育目標の、 （B-1）電気電子工学分野に関連する基礎的な事項について説明することができ、定量的に計算することができる 、 に対応している。 |
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関連科目 Associated Courses |
この科目の履修にあたっては、３学年前期開講の制御工学の単位を取得しておくことが望ましい。 |
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備考 Remarks |