授業科目名
  システム制御設計
   System Control -Analysis and Design-
時間割番号
2551
担当教員名
  森田 良文
実務経験
反映科目
O
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 木曜3-4限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

「システム制御基礎」で学んだ内容を基礎として,主に状態方程式モデルベースの制御系の特性解析とそれに基づく種々の制御系設計手法を習得する.

【達成目標】
1.古典制御と現代制御の関係が理解できる.
2.モデル表現法としての伝達関数,状態方程式の関係が理解できる.
3.制御系の時間応答を導出することができ,安定性との関連が理解できる.
4. 制御系解析・設計の基本的性質である可制御性・可観測性の概念,必要性が理解でき,対象とする制御系においてその条件の充足性が判定できる. 
5. 状態フィードバックの概念が理解でき、フィードバック制御系が設計できる.
6. オブザーバの概念が理解でき,オブザーバに基づいた制御系設計が構築できる.
7.サーボ系の設計概念を理解できる.

【関連科目】
1.学んだ内容を用いる科目:システム制御基礎,線形代数I
2.理解の助けになる科目:システム制御応用

授業計画

① ガイダンス:講義に必要な数学的基礎知識とこれまで学んだ古典制御理論に対する位置付け
②数学モデル
③ 状態空間表現
④ 状態空間表現と伝達関数表現の関係,状態変数線図,状態変数変換
⑤ システムの応答
⑥ システムの応答と安定性
⑦ 中間試験,中間試験の解説【オンデマンド】
⑧ システムの可制御性と可観測性
⑨ 状態フィードバックと極配置
⑩ オブザーバの設計
⑪ 状態フィードバックと状態オブザーバの併合システム
⑫ 最適制御
⑬ 倒立振子台車系の制御
⑭ 総括と期末試験
⑮ 期末試験の解説と科目の展開

株式会社日本電装(現在、株式会社デンソー)に在籍した経験を持つ教員が、エンジンの電子コントロールユニットの開発経験を踏まえて講義を行う。

成績評価の方法

中間試験,期末試験,確認テスト,レポートから各達成目標の理解度,習熟度に応じて成績評価する.

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

中間試験 (30点) ,期末試験 (50点),確認テスト(10点),レポート(10点)の合計点が60点以上を合格とする.ただし,未提出のレポートがある場合,「不合格」とする.

●中間試験(100点満点、全体の30点になるよう換算)
●期末試験(100点満点、全体の50点になるよう換算)
●小テスト(全体の10点になるよう換算)
原則的に毎回の講義の最初に,前回の講義内容の確認テスト( 10分程度)を行う.講義の最後には採点して返却する.
●レポート(全体の10点になるよう換算)
授業計画に示す2回のレポートを課す.各自朱書きで採点し,間違えた問題を理解し,朱書きで訂正した上で提出すること.採点および訂正がない場合は再レポートとして減点する.提出遅れも減点する.

・小テストは,授業の最初に実施する.
・レポートは,小課題レポート(①~⑤,⑧~⑫の授業後),前半・後半レポート(⑥,⑬の授業後)を課す.

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修:Moodleに掲げたレジュメと教科書を対応させて予習する(120 分)
事後学修:小課題レポート(①~⑤,⑧~⑫の授業後),前半・後半レポート(⑥,⑬の授業後)の問題を解いてMoodleから提出する.小課題レポートの問題をMATLABを用いて解いてみる.(120 分)

1. システム制御基礎と一体的な講義であることから,システム制御基礎の内容を再度確認しておくこと.
2. 線形代数など講義で必要となる数学的知識を養っておくこと,
3. レポート課題を十分理解して試験に臨むこと.
4. 学生への連絡手段として moodleと電子掲示板を用いるので随時確認すること.配布資料は,moodleからダウンロードすること.
5. 毎回授業の始めに「質問・感想用紙」を配布し,授業の最後に回収する.質問に対して次回の授業にて回答する.

教科書