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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部電気電子工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 選択
授業科目名 制御工学II
せいぎょこうがくII
Control Engineering II
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可, 他学科の学生の受講可, 他類の学生の受講可, 他講座の学生の受講可, 自研究科の学生の受講可, 他研究科の学生の受講可, 他専攻の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 金曜日 3, 4時限
開講場所 工学部教室

担当教員 駒田 諭(工学部電気電子工学科)

KOMADA, Satoshi

学習の目的と方法

授業の概要 伝達関数を用いてシステムを記述する古典制御理論に対して,状態方程式を用いてシステムを記述する現代制御理論がある.一方,制御系の実装はマイクロコンピュータで行われるため,ディジタル制御の知識も必要である.授業ではアナログとディジタルの現代制御理論を扱う.
学習の目的 ディジタル制御系の基礎と現代制御理論を理解し,活用できるようになることを目標とする.
学習の到達目標 ① 状態方程式を用いて,制御系の解析ができる.
② 状態方程式を用いて,制御系の設計ができる.

★学習・教育目標:「基礎・専門知識」、「自主的継続的学習能力」、「制約下での仕事」に関する能力を向上させる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目
学習・教育目標との関連(達成度点検シートの重み):基礎・専門知識(0.8)、自主的継続的学習能力(0.1)、制約下での仕事(0.1)

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  •  主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  •  論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 ディジタル制御工学(兼田雅弘・山本幸一郎,共立出版)
参考書 フィードバック制御の基礎(木田隆,培風館)
入門現代制御理論(白石昌武,日刊工業新聞社)
システム制御理論入門(小郷寛・美多勉,実教出版)
成績評価方法と基準 以下の割合で配点を行い,全体の55%程度以上を合格とする.
中間テスト : 約40%
定期試験  : 約60%
オフィスアワー 毎週水曜 16:20-17:00、場所:電気電子棟2階1204室
時間が空いていれば、それ以外でも対応します。
受講要件
予め履修が望ましい科目 基礎線形代数学I・II,ベクトル解析及び演習,常微分方程式及び演習,電気回路論I及び演習, 制御工学Ⅰ
発展科目
授業改善への工夫 授業は,授業計画中の教科書のページ数に沿って行う.理解を助け,自然と実力が身に付くように,講義中に演習を行ったり,宿題を課したりする.また,自習用に問題とその解答を配布し,講義内容の理解の助けとしている.中間試験は,本講義の基礎的事項を十分理解した上で,それ以降に講義する制御系設計を受講することを目的として行っている.試験にはB5用紙1~2枚を持ち込み可としているが,この講義のまとめを様々な場面で活用されることを願っている.また,講義受講者のアンケート結果を解析し講義を改良しているので,講義の進め方等が変更される場合がある.
その他

授業計画

キーワード 制御,状態方程式,連続時間システム,離散時間システム
Key Word(s) control, state space equation, continuous time systems, discrete time systems
学習内容 第1回 1 はじめに
      1.1 現代制御
    2 制御系の表現
      2.1 アナログ系の表現
第2回 3 状態空間法
      3.1 アナログ系の状態空間法
       A 状態方程式の解
第3回   B 状態方程式と伝達関数
第4回   C 座標変換と対角化
第5回   D 可制御性と可観測性
第6回 演習
第7回 中間試験(B5サイズの自筆用紙1枚持ち込み可)
      1.2 ディジタル制御
第8回  1.3 z変換とパルス伝達関数
      2.2 ディジタル系の表現
第9回  3.2 ディジタル系の状態空間法
第10回 4 制御系の解析
第11回 5 制御系の設計手法
      5.2 レギュレータの設計手法
       A 極配置法
第12回 正定値行列,Lyapunovの安定定理
第13回  5.2 B 最適レギュレータ
第14回  5.4 オブザーバの設計法
第15回 演習
第16回 定期試験(B5サイズの自筆用紙2枚持ち込み可)
学習課題(予習・復習) 各回において教科書の次の頁を行う。
第1回 pp.16-27
第2回 pp.35-38
第3回 pp.39-43
第4回 pp.43-47
第5回 pp.47-49
第7回 pp.8-12
第8回 pp.12-15, pp.27-33
第9回 pp.50-58
第10回 pp.58-79
第11回 pp.84-92,pp.79-82
第12回
第13回 pp.92-98
第14回 pp.106-108

宿題を適宜課し、翌週の授業の最初に答え合わせをする。
ナンバリングコード(試行) EN-ESYS-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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