最終更新日:2017/02/07
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)秋期 開講時限 水1
開講学部・学科等 理工
科目コード 642005300 科目ナンバー SEE02863
授業名 制御工学
英文授業名 Control Engineering
担当教員 中嶌 信弥

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
後続関連授業
教職課程科目
テーマ・キーワード 自動制御 ラプラス変換 ボード線図 制御システム

授業の概要・ねらい 制御工学の基礎技法ー過度応答、周波数応答、安定判別、根軌跡法、などを理解/実践し、制御系の性能評価、設計できるスキルを身につける
到達目標 制御工学で学ぶ実践的な技術の真意を理解し、実社会でそうぐうする種々のシステムに応用可能なスキルや考え方を身につける。
教科書と準備するもの 「基礎制御工学」小林伸明著 共立出版株式会社
参考書 「マグロウヒル大学演習 システム制御(I),(II)」 Joseph Distefano 他著、村崎憲雄他訳
評価の基準 講義点 50点、演習点 30点、試験点 20点 とし、60点以上を可とする。
具体的評価方法 講義に対する授業態度(50%)演習ー10回程度に対する回答(30%)試験による総合評価(20%)とする。
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
授業評価結果を踏まえ、数式の理解が深まるように授業進捗を調節する。
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
制御工学とは?
制御工学の存在理由
講義の全体像/目的に提示
授業時間外における学修(予習・復習等) 自動制御システム的な身の回りのモノを調査
授業実施特記
第2回 内容
制御工学の基礎理論 1
複素数
ラプラス変換の導入/基本的性質
授業時間外における学修(予習・復習等) 虚数/複素数の復習
授業実施特記
第3回 内容
制御工学の基礎理論 2
部分分数展開法と逆ラプラス変換
線形微分方程式解法へのラプラス変換適用
授業時間外における学修(予習・復習等) ラプラス変換の演習
授業実施特記
第4回 内容
自動制御系の表現
伝達関数
ブロック線図
授業時間外における学修(予習・復習等) ブロック線図の演習
授業実施特記
第5回 内容
過度応答法 1
インパルス応答
ステップ応答
一次遅れ系のステップ応答
授業時間外における学修(予習・復習等) ステップ応答 一次遅れ系の演習
授業実施特記
第6回 内容
過度応答法 2
2次遅れ系のステップ応答
その他の過渡応答
授業時間外における学修(予習・復習等) 過渡応答の調査
授業実施特記
第7回 内容
周波数応答法 1
伝達関数と周波数特性
ベクトル軌跡
逆ベクトル軌跡
授業時間外における学修(予習・復習等) ベクトル軌跡の演習
授業実施特記
第8回 内容
周波数応答法 2
ボード線図
ゲイン位相線図
授業時間外における学修(予習・復習等) ボード線図の演習
授業実施特記
第9回 内容
制御系の安定判別
制御系の安定性
ラウス、フルビッツの安定判別法
ナイキストの安定判別法/特性根との関係
授業時間外における学修(予習・復習等) ラウスほうによる安定判別演習
授業実施特記
第10回 内容
制御系の性能 1
開ループと閉ループの周波数特性
安定度の目安;ゲイン余裕、位相余裕、Mp規範
授業時間外における学修(予習・復習等) システム安定生に関する調査
授業実施特記
第11回 内容
制御系の性質 2
速応性についての目安
定常特性
授業時間外における学修(予習・復習等) 根軌跡法の予習
授業実施特記
第12回 内容
根軌跡法
根軌跡法の概念
根軌跡の性質と求め方
授業時間外における学修(予習・復習等) 根軌跡法の演習
授業実施特記
第13回 内容
制御系の設計と補償 1
自動制御系の設計の概要
ゲイン調整:Mp規範によるゲイン調整法、位相余裕によるゲイン調整法
授業時間外における学修(予習・復習等) ゲイン調整法の例を調査
授業実施特記
第14回 内容
制御系の設計と補償 2
補償の概念と種類:直列補償、フィードバック補償
ニコルス線図による制御系の設計
授業時間外における学修(予習・復習等) 補償に関する予習
授業実施特記
第15回 内容
非線形制御系とまとめ
非線形系の線形近似および部分近似
位相面法/リアプノフの安定基準
全体のまとめと総合評価
授業時間外における学修(予習・復習等) 非線形制御系の調査報告
授業実施特記