授業科目名
  システム制御
   System Control
時間割番号
3707
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 基幹工学教育課程 4年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 月曜11-12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. 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・技術を習得し創製する能力
☐ 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. 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
☑ 4. 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
授業の目的・達成目標

【授業の目的】
古典制御理論と現代制御理論の基礎を簡単な例題を通して広く学ぶ.古典制御理論とは,伝達関数として表現された制御対象に対して,その周波数応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である.一方,現代制御理論とは,状態方程式として表現された制御対象に対して,その時間応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である.なお,前期開講科目の「制御工学」の続きからスタートする.

【達成目標】
1.伝達関数において,システムの安定判別,制御性能の評価ができる.
2.フィードバック系の設計(位相進み・遅れ補償器, PID制御器)ができる.
3.状態方程式の導出ができ,その時間応答を導出することができる.
4.安定性,可制御性,可観測性の概念と判定条件を理解し,それらの性質を判定できる.
5.状態フィードバックとオブザーバの概念と設計法を理解し,フィードバック制御系が設計できる.

授業計画

① ガイダンス 制御工学の復習【対面】
② 安定性の復習、ナイキスト安定判別
③ フィードバック制御系の過渡特性
④ フィードバック制御系の定常特性
⑤ 伝達関数を用いた制御系設計
⑥ 演習 (前半レポートの解説)
⑦ 中間試験
⑧ 線形代数の復習(固有値,階数,微分方程式など)
⑨ 動的システムと状態方程式,伝達関数
⑩ 状態方程式の解(時間応答)
⑪ 時間領域での制御系の解析,安定性,可制御性,可観測性
⑫ 時間領域での制御系設計,状態フィードバック制御
⑬ オブザーバ、併合システム
⑭ 演習 (後半レポートの解説)
⑮ 期末試験と解説

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.

  ・授業の中でMATLABを使うので,授業が始まるまでにMATLAB(Campus-Wide License)を自分のPC等にインストールしておくこと.PC環境等が整わない場合は森田まで連絡を下さい.

 

成績評価の方法

中間試験(45%),期末試験(45%),レポート(10%)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(45点),期末試験(45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45点になるよう換算)
達成目標1と達成目標2の達成度を確認する問題

●期末試験(100点満点、全体の45点になるよう換算)
達成目標3~達成目標5の達成度を確認する問題

●レポート(全体の10点になるよう換算)

・レポートは,授業①~⑤,⑧~⑬に対して個別に小課題レポート,授業①~⑤に対する前半レポート,授業⑧~⑬に対する後半レポートを課す.

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(①~⑤,⑧~⑬の授業後),前半・後半レポート(⑥,⑭の授業までに)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)

制御工学を履修していることが望ましい

教科書