科目ナンバー

SE-DR3-4C29

履修条件・関連科目等

線形代数、特に行列式、固有値、固有ベクトルの知識が必須です。また、常微分方程式、力学、制御工学１の特性方程式、振動工学の知識も望まれます。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

　線形代数の復習、演習を交えながら、授業計画のテーマにしたがって講義を行います。

科目目的

メカトロニクス機器の制御方法として、制御工学Ⅰでは扱うことの難しい高次の系までを含めて、より一般的な制御対象を扱うことのできる理論体系が現代制御理論です。複雑で高度な最先端機器の制御に利用可能な現代制御理論の基本を修得することを目的とします。

到達目標

現代制御理論では、制御対象となるシステムの挙動を、状態方程式という１階の微分方程式で記述します。そして、この状態方程式をもとに、システムの安定解析、制御系設計を行っていきます。本講義の到達目標は以下の通りです。
・システムの挙動を状態方程式として記述できるようになること。
・正準形式の意味と変換方法を理解すること。
・制御工学Ⅰで学んだ伝達関数との関連が理解できること。
・可制御、可観測の意味と判定法がわかるようになること。
・レギュレータ、オブザーバの設計ができるようになること。
・定常偏差とサーボ系の設計方法が理解できること。
・最適制御の意味が理解できること。

授業計画と内容

第１回　現代制御理論とは
第２回　状態変数と状態方程式
第３回　状態方程式の求め方
第４回　可制御・可観測
第５回　システムの安定性
第６回　レギュレータとその設計法
第７回　オブザーバ
第８回　レギュレータ・オブザーバ併用システム
第９回　定常偏差とシステムの型
第10回　サーボシステムの設計法
第11回　最適レギュレータの設計法
第12回　最適フィードバックゲインの導出
第13回　カルマンフィルタ
第14回　達成度確認のための演習

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

毎回の授業前に，参考書などで次回授業内容の項目について調べておくこと。復習では，授業で説明のあった内容について理解しているかどうかを必ず確認し，あいまいな点や疑問点があれば，次回授業で質問すること。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

毎回の授業終了時の課題を提出したことをもって、出席したものとみなします。出席率が70％に満たない者はE判定とします。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

授業で使用する資料は授業中に配布します。　
参考書：小郷寛、美多勉共著、「システム制御理論入門」　実教出版、1979年
　　　　森泰親著、「演習で学ぶ現代制御理論」、森北出版、2003年

その他特記事項

参考URL

osumi@mech.chuo-u.ac.jp