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学部・研究科
Faculty/Graduate School
時間割コード
Course Code
62442
科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle
基礎制御工学
授業形態/単位
Term/Credits
クラス
Class
/2
1
担任者名
Instructor
本仲 君子
曜限
Day/Period
金2
授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives

授業種別 / Teaching Types

講義(対面型)

言語 / Language

日本語(Japanese)

授業概要 / Course Description

制御技術は産業分野のみならず現代社会のあらゆる分野で用いられている基礎的技術である。この講義では、制御の意味と意義、システムのモデル化、システムの安定性および連続系における制御手法について理解することを目的とする。
多くの物理現象は微分方程式を用いてモデル化される。これをラプラス変換して得られる伝達関数や、変形して得られる状態方程式、さらに、これをもとにした制御系の解析、設計法について学ぶ。

到達目標 / Course Objectives

①知識・技能の観点
 (1)  各種モデリング手法について、その特徴と表現を理解する。
 (2)  連続時間系の解析と設計について理解する。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
 (1)  各種モデリング手法を適切に用いてシステムを説明できる。
 (2)  システムのモデルに対し、適切に解析できる。
③主体的な態度の観点
 (1)  授業毎の課題に積極的に取り組み、制御工学に関する理解を深める。

授業手法 / Teaching Methods

・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり

授業計画
Course Content

授業計画 / Course Content

1.制御工学概論
  制御の意味や日常での応用例について概観し,制御の必要性と意義を理解する.
2.複素数とラプラス変換
  制御において重要なツールとなる複素数とラプラス変換について学ぶ.
3.システムの表現
  時間領域における線形時不変なシステムの表現方法について学ぶ.
4.伝達関数とブロック線図
  s領域における伝達関数を用いたシステムの表現方法について学ぶ.
5.周波数伝達関数とボード線図,ナイキスト線図
  周波数領域における周波数伝達関数を用いたシステムの表現方法について学ぶ.
  更に,ボード線図およびナイキスト線図の意味について学ぶ.
6.状態空間表現
  システムの入出力だけでなく内部状態も表現するための状態空間表現について学ぶ.
  また,状態微分方程式と伝達関数の関係について学ぶ.
7.フィードバック制御とフィードフォワード制御
  フィードバック制御とフィードフォワード制御の特徴について学ぶ.
8.システムの安定性
  制御器設計において重要となる制御系の安定性について学ぶ.
9.フィードバックシステムの安定性
  フィードバック制御系の安定性について学ぶ.
10.制御系の過渡特性と定常特性
  制御系の立ち上がり時過渡特性について学ぶ.
  また,定常偏差と定常特性について学ぶ.
11.制御系の設計
  フィードバック制御系を設計するための設計仕様と設計方法について学ぶ.
12.まとめ
  全体のまとめと重要点の復習,筆記による定期試験を行う.

授業時間外学習 / Expected work outside of class

線形代数および微積分について復習しておくこと。
電気回路に関して復習しておくこと。
毎回の講義内容について復習すること。

成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria

方法 / Grading Policies

定期試験(筆記試験)の成績と平常成績で総合評価する。
毎週の課題(20%)と筆記試験(80%)で評価する。

基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy

①知識・技能の観点
 各種モデリング手法、連続時間系の解析、制御に関する基本的な知識についての理解度で評価する。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
 講義で学んだモデリングや解析の手法を適切に選択し、使用できるかで評価する。
③主体的な態度の観点
 講義毎に提出する課題への取り組みによって評価する。

教科書
Textbooks

足立修一  『制御工学の基礎』  (東京電機大学出版局)  ISBN:978-4-501-11750-4

参考書
References

太田有三  『OHM大学テキスト 制御工学』  (オーム社)  ISBN:9784274212888
津村俊弘,前田裕  『エース  制御工学』  (朝倉書店)  ISBN:978-4-254-22744-4

フィードバックの方法
Feedback Method

担任者への問合せ方法
Instructor Contact

質問がある場合は、講義後,またはLMSのメッセージにて連絡してください。

備考
Other Comments

毎週課題を提示します。提出方法等については第1回の講義で説明します.