システム制御

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 システム制御
科目番号 0015 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械情報システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 4
教科書/教材
担当教員 多羅尾 進

目的・到達目標

フィードバック制御系の代表的な安定判別法を理解する.さらに,機械システムを運動方程式で表してモデル化する手法を学び,加えて,状態方程式によるモデル化を取り扱い,これに関連する現代制御の基礎を理解する.

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標準的な到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1機械システムのモデル化の基本を説明できる機械システムのモデル化の概要を説明できる機械システムのモデル化の概要を理解できる機械システムのモデル化が説明できない
評価項目2代表的なフィードバック制御系の安定性を説明できる基本的なフィードバック制御系の安定性を説明できる基本的なフィードバック制御系の安定性を理解できるフィードバック制御系の安定性を説明できない
評価項目3基本的な状態空間モデルを表現できる基本的な状態空間モデルを説明できる基本的な状態空間モデルを理解できる状態空間モデルを説明できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本科で学んだ制御工学の基礎をさらに発展させる内容とする.制御要素の応答特性など基本事項を復習した上で,フィードバック制御系の安定性について学び,代表的な安定判別法を理解する.制御性能を評価するために安定度を取り扱い,ゲイン余裕,位相余裕による評価手法を理解する.さらに,機械システムを運動方程式で表してモデル化する手法を学び,加えて,状態方程式によるモデル化を取り扱い,これに関連する現代制御の基礎を学ぶ
授業の進め方と授業内容・方法:
本科で学んだ制御工学の基礎の上に立つ内容である.制御工学を定着させ,現代制御理論へのアプローチを行う位置づけとなる.この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習としてレポートやオンラインテスト等を実施します.事前・事後学習として,予習・復習を行うこと.
注意点:
本科で学んだ制御工学の知識が必要となる.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ラプラス変換の復習 ラプラス変換が使える
2週 特性根 特性根の分布から安定判別ができる
3週 ナイキスト線図 ナイキスト線図を説明できる
4週 ナイキスト線図 ナイキスト線図を用いた安定判別ができる
5週 ナイキスト線図 簡易化されたナイキストの安定判別ができる
6週 ラウス ラウスの安定判別の手法が説明できる
7週 ラウス ラウスの安定判別ができる
8週 ラウス・フルビッツ 基本的な問題にそれぞれ適用できる
4thQ
9週 ここまでの演習 演習問題により理解を深める
10週 機械システムのモデル化 フライボールガバナを例にモデル化の一般的な手法を説明できる
11週 現代制御の基本 状態空間モデルで表現できる
12週 現代制御の基本 可制御性が説明できる
13週 現代制御の基本 極配置法が説明できる
14週 現代制御の基本 可観測性が説明できる
15週 ここまでの演習 演習問題により理解を深める.
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000