開講学期
Course Start
2014年度 前期
授業区分
Regular or Intensive
週間授業
対象学科
Department
情報電子工学系学科
対象学年
Year
3
必修・選択
Mandatory or Elective
選択
授業方法
Lecture or Seminar
講義
授業科目名
Course Title
制御工学
授業科目名(英語)
Course Title
[授業科目名(英語)]
単位数
Number of Credits
2
担当教員
Lecturer
疋田弘光 (花島直彦)
教員室番号
Office
(花島:B-312)
連絡先(Tel)
Telephone
連絡先(E-mail)
E-mail
hikita(at)mondo.mech.muroran-it.ac.jp (疋田)
hana(at)mondo.mech.muroran-it.ac.jp (花島)
オフィスアワー
Office Hour
花島:金曜日5,6時限
授業のねらい
Learning Objectives
 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。
到達度目標
Outcomes Measured By:
目標1.ラプラス変換、システムの表現法とその時間応答を理解し、計算できる。(理解力、計算力)
目標2.システムの周波数応答を理解し、それをフィードバック制御系の安定性解析などへ応用できる。
    (理解力、応用力)
目標3.代数的安定判別法や根軌跡法を理解し、計算できる。(理解力、計算力)
目標4.制御性能を考慮し制御系設計を行うことができる。(理解力、総合力)
授業計画
Course Schedule
総授業時間数(実時間);24時間
 第1週目 制御系の基本構成、ラプラス変換の導入(p.1-14)
 第2週目 微分方程式とラプラス変換(p.14-23)
 第3週目 伝達関数とブロック線図(p.23-35)
 第4週目 システムの過渡応答(p.36-50)
 第5週目 まとめと一回目小テスト(p.1-35の範囲)
 第6週目 周波数応答(周波数伝達関数、ベクトル軌跡)(p.51-57)
 第7週目 周波数応答(ボード線図)(p.58-66)
 第8週目 周波数応答補足(ボード線図、ニコルス線図等)(p.51-72)
 第9週目 まとめと二回目小テスト(p.36-72の範囲)
第10週目 システムの安定性 (ラウスの安定判別法等)(p.73-85)
第11週目 システムの安定性 (ナイキストの安定判別法)(p.85-93)
第12週目 制御性能 (安定度、定常特性、過渡特性)(p.94-112)
第13週目 まとめと三回目小テスト(p.73-93の範囲)
第14週目 根軌跡法 (手順と応用)(p.113-130)
第15週目 制御系設計(位相遅れ、位相進み補償、等) (p.131-152)
(第16週目 定期試験)
教科書
Required Text
田中、他「制御工学の基礎」      森北出版 2,520円
参考書
Required Materials
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 
教科書・参考書に関する備考
成績評価方法
Grading Guidelines
各回x点満点の小テストを3回行なう。定期試験は教科書p.94以降の範囲の小テスト1回分と教科書の全範囲から出題する分からなり、それぞれx点、100-4x点を配点する。すべてを合計した100点満点中60点以上を合格とする。xは15を予定しているが、授業開始後一回目の小テストまでの間に受講者の希望を聞いて決める。

各到達度目標の評価方法は、次のように行う。
目標1.小テスト、定期試験において計算問題を出題し、達成度を評価する。
目標2.小テスト、定期試験において基礎的な問題や発展的問題を出題し、達成度を評価する。
目標3.小テスト、定期試験において計算問題を出題し、達成度を評価する。
目標4.小テスト、定期試験において制御系設計問題を出題し、達成度を評価する。
履修上の注意
Please Note
80%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。また、再試験は行わない。
教員メッセージ
Message from Lecturer
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。
学習・教育目標との対応
Learning and Educational
Policy
電気電子工学の基礎となる知識を習得する。
情報工学の基礎知識と応用能力を身につける。
関連科目
Associated Courses
この科目の履修にあたっては、2学年開講の電気回路T、同時開講の線形システム論を履修していることが望ましい。今後の関連科目は、3学年後期開講のシステム制御工学、卒業研究(テーマに依存)である。
備考
Remarks