制御工学IIA

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
制御工学IIA
Control Engineering II A
B200680001 2 3 後期授業 専門科目 BEELE3425-J1 水4 B4-西K-402 小西 啓治

オフィスアワー

水曜日(12:15~12:45, 16:15~18:30:B4-W435号室)

授業目標

本講義は,制御工学の重要な基礎知識である
1)状態空間モデル
2)可制御性と可観測性
3)状態フィードバックと極配置
4)最適レギュレータ・サーボシステム
5)オブザーバー
を理解し活用できる能力の獲得を目指す.

関連科目

制御工学IA

授業時間外の学習(準備学習等について)

本講義には,「微積分学」「線形数学」「常微分方程式」「制御工学IA」の知識を必要とする.上記の知識が習得されているという前提で,講義は展開される.上記の知識を必要に応じて各自で予習すること.また,各講義で示した例題・練習問題を,次回の講義までに,自力で解けるように復習しておくこと.

授業の概要

近年,制御系設計のソフトウェアが手軽に利用できるようになってきた。それらのソフトウェアでは,制御対象の状態方程式から導かれた状態空間モデルの制御系が簡単に設計できる。したがって,状態空間モデルにもとづくシステム制御の基礎概念を十分理解していることが,エンジニアには必要である。本講義では,現代制御理論の基礎となる状態空間モデルの取り扱いに習熟させる。具体的には,状態方程式の解の構造を理解し,低次の系では解を計算できるようにする。可制御・可観測の概念が理解できるようにする。状態フィードバック,最適レギュレータ,サーボシステム,オブザーバ併用制御系設計について学習する。

授業計画

1.状態空間モデル 
2.状態方程式の解 
3.状態表現と伝達関数
4.可制御性と可観測性(1)
5.可制御性と可観測性(2)
6.可制御性と可観測性(3)
7.実現問題
8.線形変換と正準形式
9.状態フィードバックと極配置(1)
10.状態フィードバックと極配置(2)
11.最適レギュレーター
12.サーボシステム
13.オブザーバ(1)
14.オブザーバ(2)
15.応用例
16.期末試験

成績評価

出席回数が10回に満たない場合は期末試験の受験資格を与えない.ただし,「特別な事情で欠席する旨を担当教員へ届け出て,許可を得た場合」を除く.また,交通事故などの特別の理由なく遅刻した場合,および授業中に居眠り,スマートフォンの使用,写真撮影,指示外のレポート作成,その他授業に集中しない行為を継続して行った場合には欠席扱いにすることがある.欠席した授業については別途レポート提出を求めることがある.授業目標の1)~4)の達成度で成績評価を行う.単位を修得するには,基礎的な内容の理解と簡単な活用能力が必要である.成績は,期末試験の成績(70%),小テスト・レポートの評価(30%)により判定し,100点満点中60点以上(授業目標が概ね理解できている)を合格とする.期末試験終了後に,レポート提出等の救済措置は一切しない.