到達目標
５ 極配置法によりコントローラを設計できる。
６ サーボシステムを設計できる。
７ オブザーバを設計できる。
８ リアプノフの安定定理により安定判別ができる。
９ 最適レギュレータによりコントローラ設計できる。
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5 | 極配置法によるコントローラ設計法を十分に理解し、設計できる。 | 極配置法によりコントローラを設計できる。 | 極配置法によりコントローラを設計できない。 |
| 評価項目6 | サーボシステムを十分に理解し、設計できる。 | サーボシステムを設計できる。 | サーボシステムを設計できない。 |
| 評価項目7 | オブザーバを十分に理解し、設計できる。 | オブザーバを設計できる。 | オブザーバを設計できない。 |
| 評価項目8 | リアプノフの安定定理により安定判別を十分に理解し、利用することができる。 | リアプノフの安定定理により安定判別ができる。 | リアプノフの安定定理により安定判別ができない。 |
| 評価項目9 | 最適レギュレータによるコントローラ設計を十分に理解し、設計できる。 | 最適レギュレータによりコントローラ設計できる。 | 最適レギュレータによりコントローラ設計できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
「制御工学」の目的のひとつは，『いかにして目的の動作をさせるコントローラを設計するのか？』ということであり，「制御工学」の知識により「コントローラ」を設計しなければ「ロボット」をいかに上手に製作しても思い通りに動かすことはできない。そこで，本科目では，「制御工学」の中でも「現代制御」と呼ばれる手法の基礎を習得してもらうことを目的とする。
One of the purposes of "control engineering" is working out how to design a controller which will early out the target operations. Even if we manufacture robots themselves satisfactory, we cannot move such robots to our satisfaction if the robots are not designed based on control engineering. Accordingly, this subject aims at acquiring a basic knowledge of "modern control theory".
授業の進め方・方法:
講義を中心に具体例を交えながら授業を進めていく。主に黒板を使用し，教科書の内容を詳しく説明する。毎回，5名程度の学生に質問する。また，講義内容の理解を深めるため，適宜レポート課題を与え，提出を求める。
レポートは必ず授業開始時に提出すること。特別な事情がない限り，授業開始時以外にレポートは受け取らない。
参考書：
佐藤和也，下本陽一，熊澤典良「はじめての現代制御理論」（講談社）
小郷 寛，美多 勉 「システム制御理論入門」（実教出版）
梶原宏之「線形システム制御入門」（コロナ社）
注意点:
定期試験結果の評価（70％）と演習課題の評価（30%）との合計をもって総合成績とする。到達目標に基づき，各項目の理解の到達度の評価基準とする。
【学生へのメッセージ】
アポロ計画に代表される様々な宇宙開発では，宇宙船の正確な軌道推定や宇宙船の姿勢制御などに，「現代制御」が数多く利用されている。「現代制御」を習得するには，線形代数や微積分といった数学的知識が必要であり，時には高いハードルとなるかもしれないが，学生諸君はこのハードルを乗り越え，「現代制御」の基礎を習得してもらいたい。
研 究 室 Ａ棟２階（Ａ-202）
内線電話 8959
e-mail: kawataアットマークmaizuru-ct.ac.jp（アットマークは@に変えること。）
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 |
シラバス内容の説明，（状態フィードバック制御）可制御性と極配置 |
５ 極配置法によりコントローラを設計できる。
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| 2週 |
（状態フィードバック制御）可制御標準形と極配置 |
５ 極配置法によりコントローラを設計できる。
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| 3週 |
（状態フィードバック制御）アッカーマンの極配置アルゴリズム |
５ 極配置法によりコントローラを設計できる。
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| 4週 |
（状態フィードバック制御）多入力系の極配置 |
５ 極配置法によりコントローラを設計できる。
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| 5週 |
（サーボシステム）目標値追従制御 |
６ サーボシステムを設計できる。
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| 6週 |
（サーボシステム）不変零点，外乱の影響 |
６ サーボシステムを設計できる。
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| 7週 |
（サーボシステム）内部モデル原理，積分型コントローラの設計 |
６ サーボシステムを設計できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験返却，（オブザーバ）微分信号を用いた状態復元 |
７ オブザーバを設計できる。
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| 10週 |
（オブザーバ）同一次元オブザーバ |
７ オブザーバを設計できる。
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| 11週 |
（リアプノフの安定性理論）リアプノフの意味での安定性と判別条件 |
８ リアプノフの安定定理により安定判別ができる。
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| 12週 |
（リアプノフの安定性理論）リアプノフ方程式と安定性 |
８ リアプノフの安定定理により安定判別ができる。
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| 13週 |
（リアプノフの安定性理論）リアプノフ方程式と安定性 |
８ リアプノフの安定定理により安定判別ができる。
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| 14週 |
（最適レギュレータ）最適レギュレータ問題の可解条件 |
９ 最適レギュレータによりコントローラ設計できる。
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| 15週 |
（最適レギュレータ）リカッチ方程式の解法 |
９ 最適レギュレータによりコントローラ設計できる。
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| 16週 |
後期期末試験 |
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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 | 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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |