システム制御工学

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 システム制御工学
科目番号 0090 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 機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 制御工学:豊橋技大・高専PJ(実教出版)
担当教員 柳原 聖

到達目標

到達目標
1.伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられること.
2.状態方程式の解を求めることができること.
3.状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御とトラッキング制御について理解し,極配置法によるシステム設計ができること.

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伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、高度な物理モデルを通じて述べられる.伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられる.伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられない.
評価項目2高度な状態方程式の解を求めることができる.状態方程式の解を求めることができる.状態方程式の解を求めることができない.
評価項目3状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御とトラッキング制御について理解し,高度な極配置法によるシステム設計ができる.状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御とトラッキング制御について理解し,極配置法によるシステム設計ができる.状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御とトラッキング制御について理解し,極配置法によるシステム設計ができない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2

教育方法等

概要:
本授業は、計測制御ⅠⅡⅢに引き続き開講されるもので、それまで学んできた系の入出力情報に基づく古典制御理論(伝達関数法)に対し、現代制御理論(状態変数法)が理解できることを目標とします.
授業の進め方と授業内容・方法:
座学による講義とレポート,そして定期試験による評価を基本とする.
注意点:
計測制御Ⅰ・Ⅱ・Ⅲの履修が必要

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 並進運動モデルにおける状態方程式 並進運動における機械系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
2週 回転運動モデルにおける状態方程式 回転運動における機械系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
3週 プラント系モデルにおける状態方程式 熱,流体を取り扱うプラント系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
4週 状態方程式の解 状態遷移行列について理解し状態方程式の解を導き出せる.
5週 伝達関数からの状態方程式化 古典制御理論による伝達関数から状態方程式を導き出せる.
6週 状態方程式化からの伝達関数化 状態方程式から伝達関数を導き出せる
7週 試験前対策時間
8週 可制御性と可観測性 可制御性,可観測性について理解し利用できる.
9週 レギュレータ制御とトラッキング制御 レギュレータ制御とトラッキング制御の基本知識が理解できる.
10週 状態方程式によるレギュレータ制御1 状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御について基礎知識を理解できる.
11週 状態方程式によるレギュレータ制御2 状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御について極配置法を理解できる.
12週 状態方程式によるトラッキング制御 状態フィードバック制御におけるトラッキング制御について理解できる.
13週 オブザーバによる出力フィードバック制御 オブザーバによる出力フィードバック制御について理解できる.
14週 試験前対策時間 試験範囲の問題が解けること.
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000