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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2020/10/22 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 制御工学Ⅰ
科目名（英文）
／Course		 Control Engineering I
時間割コード
／Registration Code		 21143801
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報通信工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○山崎　大河
オフィスアワー
／Office Hour		 山崎　大河(月曜３限目，その他随時，2509室)
開講年度
／Year of the Course		 2020年度
開講期間
／Term		 前期
対象学生
／Eligible Students		 3年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2020/03/11
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 制御工学では、入力と出力をもつシステムに、目標とする動きをとらせるには、どのような入力を加えればよいかという問題を扱う。応用対象となるシステムは、機械系、電気系を含めて、非常に広範な分野に存在する。本授業では、制御工学において、最も基本的な、古典制御論と呼ばれる理論体系の基礎を学ぶ。古典制御論は、伝達関数と呼ばれる線形の入出力システムを中心に、周波数応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である。本授業では、線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法、制御システムにおいて基礎となるフィードバック制御の概念とその構成、特性解析法、その設計法の理解などを目的とする。
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 複素数、常微分方程式、ラプラス変換、フーリエ変換などの数学的基礎知識があると理解し易い。
キーワード： ラプラス変換、過渡応答、インパルス応答、ステップ応答、伝達関数、ラウス法、フルビッツ法、周波数応答、ベクトル軌跡、ボード線図、ナイキストの安定判別法など
履修上の注意
／Notes
教科書
／Textbook(s)		 「フィードバック制御入門」（杉江俊治、藤田政之、コロナ社）
参考文献等
／References		 古典制御論に関する書籍は多数出版されている。興味や疑問があれば自分で探してみること。
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 演習問題を自分で考えながら解いてみること。
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [制御とは]
制御工学の歴史、フィードバック制御の考え方や応用例、授業で学ぶ内容の概要などについて説明する。
 課題（宿題）を出すことがある．
2 2 [システムの表現]
動的システムと静的システムの違いや，動的システムの微分方程式によるモデル化について説明する。
 課題（宿題）を出すことがある．
3 3 [システムの表現]
線形システムの定義、非線形システムの線形化、伝達関数などについて説明する。
 課題（宿題）を出すことがある．
4 4 [過渡特性]
線形システムのインパルス応答の意味や計算法などについて説明する。
 課題（宿題）を出すことがある．
5 5 [過渡特性]
線形システムのステップ応答の意味や計算法などについて説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
6 6 [安定性と安定判別法]
安定性の定義、制御系設計における重要性などについて説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
7 7 [安定性と安定判別法]
システムの安定性を判別するための手法である、ラウス法，フルビッツ法について説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
8 8 [フィードバック制御系の特性]
フィードバックシステムの感度特性と定常特性について説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
9 9 [周波数特性]
周波数特性の意味や周波数伝達関数などについて説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
10 10 [周波数特性]
周波数特性の図的表現法（ベクトル軌跡、ボード線図）などについて説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
11 11 [フィードバック制御系の安定性]
フィードバック制御系の内部安定性について説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
12 12 [ナイキストの安定判別法と安定余裕]
ナイキストの安定判別法と安定余裕について説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
13 13 [伝達関数による制御系の設計]
伝達関数による制御系の設計について説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
14 14 [演習]
演習問題を行う。		 課題（宿題）を出すことがある．
15 15 [総括]
授業内容を振り返り、全体を総括する。
16 16 [試験]
記述問題を出している。
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 フィードバック制御の概念や構成法を理解している。 ○ ○ ○
2 線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法を理解している。 ○ ○ ○
3 古典制御の手法に基づく制御系の設計?解析のための基本演算を行える。 ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 課題提出そのほか
1 フィードバック制御の概念や構成法を理解している。 ○ ○
2 線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法を理解している。 ○ ○
3 古典制御の手法に基づく制御系の設計?解析のための基本演算を行える。 ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 85 15

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