到達目標
1. 連続時間系において，システムを状態方程式で記述できる．
2. 制御系を設計することができる．
3. ディジタル制御系において，システムを状態方程式で記述できる．
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1 | 連続時間系において，原理を理解してシステムを状態方程式で記述できる． | 連続時間系において，システムを状態方程式で記述できる． | 連続時間系において，システムを状態方程式で記述できない． |
| 評価項目2 | 原理を理解して，制御系を設計することができる． | 制御系を設計することができる． | 制御系を設計することができない． |
| 評価項目3 | ディジタル制御系において，原理を理解してシステムを状態方程式で記述できる． | ディジタル制御系において，システムを状態方程式で記述できる． | ディジタル制御系において，システムを状態方程式で記述できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
前半は連続時間系に対して，状態空間表現から始まり，可制御性や可観測性といったシステムの構造理論，極配置や最適レギュレータといった制御系設計など，現代制御理論の基礎的な内容を講義する．また，後半は離散時間系も併せたシステムに対して，前半で学んだ知識を活用するために必要なZ変換やPad\`e近似などについて講義する．
授業の進め方・方法:
板書を中心に講義を行う．定期的にMATLABを用いた演習を実施する．
注意点:
この科目は学修単位科目であるので，(90 時間-講義時間)以上の自学自習を必要とする．したがって，科目担当教員が課した課題の内，{(90 時間-講義時間)×3/4}時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
計算機制御とは |
1
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| 2週 |
状態空間表現（１） |
1
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| 3週 |
状態空間表現（２） |
1
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| 4週 |
状態方程式の解法 |
1
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| 5週 |
固有値，固有ベクトル，対角化 |
1
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| 6週 |
対角化の応用（１） |
1
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| 7週 |
対角化の応用（２） |
1
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験解説/MATLABによる演習 |
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| 10週 |
対称行列の対角化 |
1
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| 11週 |
可制御性と可観測性 |
1
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| 12週 |
双対性の定理と双対システム |
1
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| 13週 |
可制御正準形式 |
1
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| 14週 |
可観測正準形式 |
1
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| 15週 |
極配置法による制御系設計 |
1,2
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| 16週 |
前期期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オブザーバ設計 |
1,2
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| 2週 |
オブザーバを用いたレギュレータ設計 |
1,2
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| 3週 |
サーボシステムの設計（１） |
1,2
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| 4週 |
サーボシステムの設計（２） |
1,2
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| 5週 |
最適レギュレータ設計（１） |
1,2
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| 6週 |
最適レギュレータ設計（２） |
1,2
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| 7週 |
MATLABによる演習 |
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験解説/ディジタル制御系の概要 |
3
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| 10週 |
Z変換と逆Z変換 |
3
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| 11週 |
差分方程式の解法 |
3
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| 12週 |
サンプラーとホールド回路 |
3
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| 13週 |
パルス伝達関数 |
3
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| 14週 |
離散時間系の状態方程式 |
1,3
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| 15週 |
離散時間系の応答と制御系設計 |
1,2,3
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| 16週 |
学年末試験 |
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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 | 演習課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |