到達目標
(1)現代制御理論に基づき，所望の制御系が設計できるようにする．(課題,定期試験)
(2)古典制御理論などの他科目との関連性を理解する．(課題,定期試験)
(3)授業項目に関連した概念がなぜ生まれたのかを理解する．(課題,定期試験)
(4)現代制御理論に関する基本的な事が説明できる．(課題,定期試験)
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 | 現代制御理論に基づき，所望の制御系が設計できる | 現代制御理論に基づき，所望の制御系が設計できる | 現代制御理論に基づき，所望の制御系が設計できない |
| 評価項目2 | 古典制御理論などの他科目との関連性を理解できる | 古典制御理論などの他科目との関連性を理解できる | 古典制御理論などの他科目との関連性を理解できない |
| 評価項目3 | 授業項目に関連した概念がなぜ生まれたのかを理解できる | 授業項目に関連した概念がなぜ生まれたのかを理解できる | 授業項目に関連した概念がなぜ生まれたのかを理解できない |
| 評価項目4 | 現代制御理論に関する基本的な事が説明できる | 現代制御理論に関する基本的な事が説明できる | 現代制御理論に関する基本的な事が説明できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (E1)
説明
閉じる
JABEE 1(2)(d)(1)
説明
閉じる
教育方法等
概要:
この講義では，現代制御理論を取り扱う．現代制御理論は，状態変数の概念に基づいて時間領域における制御系の解析と設計のための数学的方法論を与えるものである．講義では，まず，現代制御理論の基本的概念である状態変数と状態方程式を述べた後，可制御性や可観測性について述べる．次に，伝達関数行列の概念や実現問題，制御系を設計する際に最も重要な設計仕様である安定性について述べる．最後に，極配置を施したフィードバック系について述べる．
（科目情報）
教育プログラム第3学年 〇科目
授業時間 23.25時間
関連科目 制御工学Ⅱ(Ｅ科),ロボティクスⅡ(Ｓ科)
授業の進め方・方法:
状態変数の概念に基づいて制御系を時間領域で表現し、解析と設計を行うための手法を説明する．本科で既に勉強した古典制御との違いに触れながら授業を進めていく．電気回路や行列を使った課題を解きながら基本手法を習得していく．
（再試験について）
再試験は総合評価が60点に満たない者に対して実施する．
注意点:
（履修上の注意）
講義の途中でも分からなくなったらすぐに質問すること
（自学上の注意）
行列計算,ラプラス変換,電気回路,古典制御の復習をしておくこと
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
伝達関数と状態変数表示 |
状態変数の概念，古典制御での伝達関
数の関係について理解する．
|
| 2週 |
伝達関数と状態変数表示 |
状態変数の概念，古典制御での伝達関
数の関係について理解する．
|
| 3週 |
状態方程式の解法 |
遷移行列を求め，状態方程式の解を求
めることができる．
|
| 4週 |
状態方程式の解法 |
遷移行列を求め，状態方程式の解を求
めることができる．
|
| 5週 |
可制御性と可観測性 |
可制御性の定義と判定法，可観測性の
定義と判定法について理解する．
|
| 6週 |
可制御性と可観測性 |
可制御性の定義と判定法，可観測性の
定義と判定法について理解する．
|
| 7週 |
可制御正準形と可観測正準形 |
可制御正準形と可観測正準形とそれぞ
れの導出法について理解する．
|
| 8週 |
線形システムの安定性 |
線形システムの安定性を特性方程式か
ら調べることができる．
|
| 4thQ |
| 9週 |
平衡点 |
システムの平衡点の意味について理解
する．
|
| 10週 |
リヤプノフの方法 |
リヤプノフの方法を用いて非線形シス
テムの安定性を判別することができる．
|
| 11週 |
リヤプノフの方法 |
リヤプノフの方法を用いて非線形シス
テムの安定性を判別することができる．
|
| 12週 |
フィードバック制御と極配置 |
利用できる状態変数に応じて，すべて
の状態変数を原点に収束させるレギュレ
ータを構成することができる．
|
| 13週 |
直接フィードバック制御 |
利用できる状態変数に応じて，すべて
の状態変数を原点に収束させるレギュレ
ータを構成することができる．
|
| 14週 |
オブザーバを利用したフィードバック制御 |
利用できる状態変数に応じて，すべて
の状態変数を原点に収束させるレギュレ
ータを構成することができる．
|
| 15週 |
後期期末試験 |
|
| 16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
|
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |