コンピュータ制御

科目基礎情報

学校 モデルコア高専5 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 コンピュータ制御
科目番号 0089 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 海事システム学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 線形システム制御理論 大住晃 森北出版
担当教員

到達目標

1.システムの状態方程式、状態方程式の解を求めることができる.
2.線形・非線形システムの安定性を解析できる.
3.簡単なシステムのレギュレータやオブザーバが構成法を説明できる.

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システムの状態方程式、状態方程式の解を求めることができる.簡単なシステムの状態方程式、状態方程式の解を求めることができる.システムの状態方程式、状態方程式の解を求めることができない.
評価項目2線形・非線形システムの安定性を解析できる.簡単な線形・非線形システムの安定性を解析できる.簡単な線形・非線形システムの安定性を解析できない.
評価項目3システムのレギュレータやオブザーバが構成法を説明できる.簡単なシステムのレギュレータやオブザーバの役割を知っている.簡単なシステムのレギュレータやオブザーバの役割を知らない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
線形制御理論の範囲を中心に講義を行うが,安定性に関しては一部非線形システムについても取り扱う.状況によって,コンピュータを使用した演習を行う場合がある.
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式で行う,講義中は集中して聴講すること.
・ほぼ毎回その日の講義内容に関する演習を行うので積極的に取り組むこと.
・演習時間中にその日の講義ノートのチェックを行う,講義中は集中してノートをとること.
注意点:
コンピュータを使用した演習を行う場合がある.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス システム制御とは何か説明できる.
2週 数学的準備1 行列とベクトルの固有値・固有ベクトルとランクを求められる.
3週 数学的準備2 行列とベクトルの微分,二次形式,内積とノルムを求められる.
4週 動的システムの状態空間表現 システムを状態方程式で表現できる.
5週 状態方程式および状態方程式の解 状態方程式の解を求めることができる.
6週 座標変換とシステムの等価性 座標変換を用いて等価システムを求められる.
7週 システムの安定性(1) 固有値を用いて線形システムの安定性を判別できる.
8週 中間試験
2ndQ
9週 試験の返却・解答
システムの安定性(2)
固有値からシステムの解軌道の概略を描くことができる.
10週 システムの安定性(3) リアプノフの方法によりシステムの安定性を判別できる.
11週 非線形システムの安定性 線形システムの安定性を判別できる.
12週 可制御性と可観測性 システムの可制御性と可観測性調べられる.
13週 双対性と可制御正準形,可観測正準形 可制御正準形と可観測正準形を求めることができる.
14週 状態フィードバック レギュレータ・オブザーバの構成法を説明できる.
15週 期末試験
16週 試験の返却・解答

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70000300100
基礎的能力100005015
専門的能力6000025085
分野横断的能力0000000