シラバス基本情報
授業内容・授業計画
| 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．
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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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．
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| 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．
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| 成績評価方法 |
合否判定：定期試験および単元毎の試験の平均点が60点以上
最終評価：定期試験および単元毎の試験の平均点９割，授業中に配布される演習プリントの評価点１割
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| テキスト・参考書 |
教科書：システム制御工学，加藤隆，日本理工出版会
参考書：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
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| メッセージ |
現代制御理論は，計算機無くしては実現できません．情報工学科で学んだ，プログラミングを利用して，現代の制
御システムを完成してください．また，行列の計算を復習しておきましょう．
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| 授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
・システムと制御，ラプラス変換・ラプラス逆変換（１回）
・伝達関数，状態変数と状態方程式（２回）
・伝達関数とブロック線図（２回）
・状態方程式の解（１回）
・状態方程式と伝達関数（１回）
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・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．
・ブロック線図で表される制御システムを等価変換を利用して，別の表現，形式に変換できる．
・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．
・状態方程式・出力方程式と伝達関数の関係を知り，相互変換ができる．
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| 前期中間試験 |
実施する
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・線形変換，対角標準形（１回）
・可制御性・可観測性および標準形（１回）
・安定性と状態フィードバックによる安定化（２回）
・観測器の設計（１回）
・レギュレータの設計（１回）
・サーボシステムの設計（１回）
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・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．
・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．
・システムの安定性について理解し，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，観測器を設計できる．
・レギュレータ制御システムを理解し，その設計ができる．
・サーボ制御システムの設計ができる．
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| 前期期末試験 |
実施する
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Syllabus 2008 -- Ver. 0.50