制御工学特論

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	制御工学特論
科目番号	0001	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	電気電子工学専攻	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	4
教科書/教材	中村・田村・山根・申：ディジタル制御の講義と演習（日新出版）
担当教員	濱住 啓之

到達目標

評価項目1～3の標準レベル以上に到達する．

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	最低限のレベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	連続時間システムを離散時間システムへの変換が自由に行える．	連続時間システムを離散時間システムに概ね変換できる．	簡単な連続時間システムを離散時間システムに変換できる．	左記のレベルに達していない．
評価項目2	極配置による状態フィードバックゲインを設計できる．	極配置と状態フィード バックを理解している．	極配置と状態フィード バックをある程度理解している．	左記のレベルに達していない．
評価項目3	状態観測器を設計できる．	状態観測器を設計法を理解している．	状態観測器を設計法をある程度理解している．	左記のレベルに達していない．

学科の到達目標項目との関係

JABEE (c)

教育方法等

概要:

最近の制御システムは，離散時間で動作するマイコンやDSPを用いて構成されることが多い．ここでは，状態空間表現または伝達関数表現で与えられる連続時間で動作する制御対象を離散時間化する手法および離散時間系において制御系を設計するための基本手法を学ぶ．

授業の進め方・方法:

講義形式を主として進めるが，随時，演習を加えることで理解の確認を行う．

注意点:

授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること．
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

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ディジタル制御の基礎概念	連続時間制御と離散時間制御との違いを理解する．
		2週	z変換法(1) 定義，基本的な関数のz変換	制御工学で扱う基本的な関数のz変換ができる．
		3週	z変換法(2) z変換の性質，逆z変換	初期値定理，最終値定理，推移定理などの基本定理を理解する．また，逆z変換ができる．
		4週	連続時間システムの離散化(1) 状態方程式の離散化	連続時間の状態方程式で与えられた制御対象を離散化する方法を理解する．
		5週	連続時間システムの離散化(2) 伝達関数の離散化	連続時間の伝達関数で与えられた制御対象を離散化する方法を理解する．
		6週	離散時間システムの応答(1) インパルス応答，ステップ応答	離散時間系のインパルス応答およびステップ応答が計算できる．
		7週	離散時間システムの応答（2） 周波数応答，定常特性	離散時間システムの周波数応答，定常偏差が計算できる．
		8週	前半総まとめ
	2ndQ
		9週	離散時間システムの構造 可制御性と可観測性	可制御・可観測の考え方を説明できる．また，行列を用いた判定法も使いこなすことができる．
		10週	状態フィードバックによる極配置，デッドビート制御	状態フィードバックを理解する．また，極配置を行うためのゲインの計算法を理解する．
		11週	状態観測器	状態観測器の役割を理解する．またその構成法を理解する．
		12週	状態観測器を併合した状態フィードバック制御系	分離定理や状態フィードバックを併合した際の注意点を理解する．
		13週	サーボ問題	定常偏差をなくすための積分器を併合した積分型サーボ系を理解する．
		14週	復習	演習により，これまでの学んだことの理解度を確認する．
		15週	総まとめ
		16週

評価割合

	レポート	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	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	60	0	0	0	0	0	60
専門的能力	40	0	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0