到達目標
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 最低限な到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 状態方程式の応答を計算できる | 状態方程式の応答を計算できる | 状態方程式の応答をある程度計算できる | 状態方程式の応答を計算できない |
| 評価項目2 | 伝達関数と状態方程式の変換が自由に行える | 状態方程式から伝達関数を変換できる | 状態方程式から伝達関数をある程度変換できる | 状態方程式と伝達関数の変換ができない |
| 評価項目3 | 可制御性・可観測性を理解し，判別条件を使いこなせる | 可制御性・可観測性の判定条件を使いこなせる | 可制御性・可観測性の判定条件をある程度使いこなせる | 可制御性・可観測性の判定条件も使えない |
| 評価項目4 | 状態フィードバック制御システムの設計ができる | 状態フィードバック制御を計算できる | 状態フィードバック制御を理解できる | 状態フィードバック制御を理解できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 C6
説明
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JABEE (d)
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教育方法等
概要:
本科目では、状態方程式をベースとした現代制御理論の基礎を学ぶ。1960年にKalmanにより提唱された状態方程式をもとにした現代制御理論は、その後モデルベースド制御の根幹として大きく発展し、実社会での豊富な応用例もともない横断的学問として確立した。ここでは動特性という概念をもとにして、与えられた微分方程式から状態方程式を構築し、古典制御で学んだ伝達関数との関連や応答などの計算法を学ぶ．また，可制御性や可観測性といったシステムの重要な性質や、安定性といった平衡点の性質を学び、現代制御におけるシステム解析の手法を身につける。
授業の進め方・方法:
講義形式を主としてすすめるが，随時,演習を加えることで理解の確認を行う．また，教科書で足りないところもあるので,随時説明する．
注意点:
単位の取得には予習・復習等の自学自習が必須である．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
現代制御についての入門的事項を講義する。 |
古典制御の復習し現代制御との違いを理解する
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| 2週 |
線形代数学の基礎 |
状態方程式を扱ううえで必要な線形代数の基礎を理解する
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| 3週 |
システムの状態表現（１） |
状態方程式によるシステムの表現方法の基礎と機械系のシステムの状態方程式表現を理解する
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| 4週 |
システムの状態表現（２） |
電気系のシステムの状態方程式表現および伝達関数とシステム方程式の関係を理解する。
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| 5週 |
システムの状態表現（３） |
伝達関数からシステム方程式への変換手法を理解する
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| 6週 |
線形系の応答（１） |
システム方程式の解を理解する。
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| 7週 |
線形系の応答（２） |
ラプラス変換による応答解析を理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
システムの安定性 |
システムの安定性と安定判別方法を理解する
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| 10週 |
可制御性・可観測性 |
可制御性、可観測性とは何かを理解する
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| 11週 |
フィードバックによる安定化 |
一次システム、二次システムの安定化を理解する
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| 12週 |
出力フィードバック |
出力フィードバックとは何かを理解する
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| 13週 |
状態オブザーバ |
状態オブザーバ―とは何かを理解する
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| 14週 |
フィードバック制御 |
状態オブザーバ―を用いた状態フィードバック制御を理解する
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却、回答解説 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 75 |
| 専門的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |