授業の目標と概要 |
与えられたシステムの制御を実現することを目的とする.自動制御に必要な数学的知識を習得し,実際の制御
に応用できるようにする.特に状態フィードバック制御理論を深く掘り下げ,最終的には簡単な制御対象を決
め現代制御理論を使った自動制御のシミュレーションを行う.つまり基礎的な工学知識を応用した実践的な知
識を習得する.
|
履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
|
行列(マトリクス),行列式の計算,逆行列を求められること.簡単な微分,積分,マトリクスの計算方法が載っ
ている数学の教科書あるいは参考書があると良い.
|
到達目標 |
制御システムを表す微分方程式・伝達関数から現代制御理論(状態空間法)を用いたレギュレータシステムおよび
サーボシステムを設計することができる.
|
成績評価方法 |
合否判定:定期試験および小テストの試験の平均点が60点以上
最終評価:定期試験および小テストの試験の平均点9割,授業中に配布される演習プリントの評価点1割
|
テキスト・参考書 |
教科書:初めて学ぶ現代制御の基礎,江口 弘文、他1名,東京電機大学出版局
参考書:現代制御の基礎,田中幹也,森北出版,現代制御理論入門,浜田望,コロナ社,
機械制御入門,雨宮好文,オーム社,図解入門 よくわかる行列・ベクトルの基本と仕組み,
苅田 正雄,秀和システム,システム制御工学,加藤隆,日本理工出版会
|
メッセージ |
行列の計算を復習しておきましょう.
|
授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
・伝達関数,状態変数と状態方程式(2回)
・状態方程式の解(2回)
・可制御性・可観測性(2回)
・線形変換,対角標準形(1回)
|
・現代制御理論に必要な数学モデルを解説できる.制御システムを表現するときに必要なラプラス変換を理解し,応用することができる.
・制御システムを表現する微分方程式,伝達関数等から現代制御理論に必要な状態方程式・出力方程式を求めることができる.
・状態方程式の解法を理解し,システムの任意の時間の状態を知ることができる.
・システムを制御可能であるか判定ができ,標準形を求めることができる.
・マトリクスの線形変換の原理を利用し,状態方程式出力方程式を別の形にすることができる.線形変換を利用して状態方程式・出力方程式の対角標準形を求めることができる.
|
前期中間試験 |
実施する
|
・安定性(2回)
・状態フィードバックによる安定化(2回)
・オブザーバ(1回)
・最適制御(2回)
|
・システムの安定性について理解し,制御システムの安定性を判定できる.
・出力フィードバックおよび状態フィードバックによる安定なシステムを設計できる.
・推定モデルを構築する原理を知り,オブザーバを設計できる.
・レギュレータ制御システムを理解し,その設計ができる. また,最適な制御量を求めることができる.
|
前期期末試験 |
実施する
|