制御システム工学

科目基礎情報

学校 大島商船高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 制御システム工学
科目番号 0102 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 制御工学 実教出版社
担当教員 増井 詠一郎

到達目標

現代制御理論を用いた計測制御系の基礎および設計法の基礎を理解できることを目標とする。
(1)基本要素のモデル化、状態方程式と出力方程式、システムにおける固有値固有ベクトル対角化
(2)離散系の状態方程式と出力方程式、状態フィードバック制御と安定性
(3)現代制御理論を用いた計測制御応用事例

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基本要素のモデル化、状態方程式と出力方程式、システムにおける固有値固有ベクトル対角化が理解でき創造的な発想もできる基本要素のモデル化、状態方程式と出力方程式、システムにおける固有値固有ベクトル対角化が理解できる基本要素のモデル化、状態方程式と出力方程式、システムにおける固有値固有ベクトル対角化が理解不足である
評価項目2離散系の状態方程式と出力方程式、状態フィードバック制御と安定性を理解でき創造的な発想もできる離散系の状態方程式と出力方程式、状態フィードバック制御と安定性を理解できる離散系の状態方程式と出力方程式、状態フィードバック制御と安定性を理解不足である
評価項目3現代制御理論を用いた計測制御応用事例が理解でき創造的な発想ができる現代制御理論を用いた計測制御応用事例が理解できる現代制御理論を用いた計測制御応用事例が理解不足である

学科の到達目標項目との関係

JABEE J(05) 説明 閉じる
本校 (1)-a 説明 閉じる
情報 (4)-a 説明 閉じる

教育方法等

概要:
4年次の古典制御理論を再復習したうえで5年次のシステム制御工学の基礎と応用を講究する。
授業の進め方・方法:
授業内容(1)基本要素のモデル化(2)状態方程式と出力方程式(3)システムにおける固有値固有ベクトル対角化(4)離散系の状態方程式と出力方程式(5)状態フィードバック制御と安定性(6)現代制御理論を用いた計測制御応用事例 
主に教科書と自作の資料を用いて講義を進める.
注意点:
特に、4年開講される制御工学を補填する形式で連続系および離散系の制御系設計法を講義するため、4年次の制御工学の復習し、理解できていることが必要不可欠である。
各分野は特に例題から基礎を学び、一般論へ講義を進める方法をとる。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 システム基本要素のモデル化 数学モデル化のための基本事項を理解できる。
2週 状態方程式と出力方程式 状態方程式出力方程式の意義を理解できる。
3週 状態方程式と出力方程式― 状態方程式の解法 各種解法を説明できる。
4週 電気系の状態方程式と出力方程式 電気系のシステム制御の基本事項を説明できる。
5週 機械系の状態方程式と出力方程式 機械系のシステム制御の基本事項を説明できる。
6週 固有値固有ベクトル対角化 固有値固有ベクトル対角化を計算できる。
7週 総合演習
8週 後期中間試験
4thQ
9週 連続系から離散系へ 連続から離散化への計算方法を説明できる。
10週 離散系の状態方程式と出力方程式― 状態方程式の解法 離散系の状態方程式出力方程式を例示できる。
11週 演習 総合演習
12週 状態フィードバック制御 状態フィードバック制御を計算できる。
13週 安定論 安定性の定義について説明できる。
14週 講義の総括と試験のポイント復習 総合演習
15週 演習 総合演習
16週 学年末試験

評価割合

試験レポート演習課題その他合計
総合評価割合60151510100
基礎的能力00000
専門的能力60151510100
分野横断的能力00000