システム制御Ⅰ

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	システム制御Ⅰ
科目番号	0073	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	電子制御工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	演習で学ぶ現代制御理論（森　泰親，森北出版，2014,10）
担当教員	遠藤 登

到達目標

現代制御理論で利用される可制御、可観測性の概念や、入出力応答など、制御システムの解析に関する能力を養う。具体的には以下の項目を目標とする。
①基本的な機械系・電気系の制御システムを状態方程式により記述できる
②状態方程式に対する各種計算ができる
③可制御性，可観測性を理解し、システムが可制御、可観測であるかを判別できる
④安定性がシステムの挙動にどう関係するかを理解する
⑤状態フィードバック則と極配置の関係を理解する

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	未到達レベルの目安
評価項目1	行列の基本演算を正確(8割以上)に解くことができる。	行列の基本演算をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。	行列の基本演算を解くことができない。
評価項目2	基本的な制御系の形式化に関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。	基本的な制御系の形式化に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。	基本的な制御系の形式化に関する問題を解くことができない。
評価項目3	可制御性、可観測性に関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。	可制御性、可観測性に関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。	可制御性、可観測性に関する問題を解くことができない。
評価項目4	安定性に関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。	安定性に関する問題をほっぼ正確(6割以上)に解くことができる。	安定性に関する問題を解くことができない。
評価項目5	状態フィードバックに関する問題を正確(8割以上)に解くことができる。	状態フィードバックに関する問題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる。	状態フィードバックに関する問題を解くことができない。

教育方法等

概要:

授業の進め方・方法:

授業では４年次の制御工学（古典制御）の拡張として現代制御理論について講義を行う。現代制御では状態方程式と呼ばれる行列微分方程式を扱うため、学生は予備知識として行列の基本的な計算を復習しておくとよい。特に、線形系の現代制御論は行列、微分方程式等の基本的知識から系統的に導き出される。授業ではこの考え方を重視した説明を行う。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	古典制御と現代制御
		2週	各種制御系の運動方程式
		3週	状態方程式と状態方程式の解
		4週	行列指数関数
		5週	伝達関数と状態方程式
		6週	可制御性１
		7週	可制御性２
		8週	可観測性と双対システム，同値変換
	2ndQ
		9週	可制御正準形１
		10週	可制御正準形２
		11週	システムの安定性
		12週	漸近安定性と特性方程式
		13週	状態フィードバックによる極配置
		14週	アッカーマン法によるフィードバックゲインの導出
		15週	まとめ
		16週

評価割合

	試験	課題・小テスト	合計
総合評価割合	100	0	100
得点	100	50～70	100