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 授業科目
 Course Title
制御工学特論
Advanced Control Engineering
 担当者
 Instructor
教授   江上 正  前学期 金曜日2時限
 単 位
 Credit
2

関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
 
到達目標 Target to be Reached
 本講義の到達目標は受講生が、学部の講義で学んだ①フィードバック制御系の概念を理解すること、②ラプラス変換を使いこなせるようになること、③伝達関数やブロック線図などを理解すること、④1、2次系の時間応答について理解すること、⑤状態方程式の概念を理解すること、⑥制御の基本である極配置について理解すること、等々を通じてフィードバック制御系についてさらに高度な数式的な取り扱いができる力を身につけ、それらを概念的に理解できる力を身につけることである。
 また機械工学領域博士前期課程のカリキュラムポリシーに従い、機械工学の専門分野において、身につけておくべき内容を厳選した選択必修科目であり、機械を動かす方法を身につける役割を持つ。
 
授業内容 Course Content
 マイクロコンピュータなどの急速な進歩にともなって、複雑な演算も容易となり、現代制御の実用化が急速に進んでいる。現代制御理論は1960年以降に発展した制御理論であり、入出力関係に着目した伝達関数によってシステムを記述する古典制御に代わり、システムの内部状態を記述する状態方程式を基礎とし、多変数系を扱えることが特徴である。そのためサーボ系からプロセス系まで適用範囲は広く及んでいる。
 「制御工学特論」では、このような現代制御理論を中心として講義および問題演習を行うが、学部の「自動制御Ⅰ、Ⅱ」で学んだ知識をフルに活用して、フィードバック制御系についていろいろな角度から理解を深める。木を見て森を見ないとならないように制御の本質を理解することを目的とする。
 
授業計画 Course Planning
 具体的な授業項目は以下の通りである。なお、下記の計画は一応の目安であり、受講学生の理解度により変更の可能性もある。なお、予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している。予習として,学部における「自動制御Ⅰ」の内容が基本となるので、該当する内容は必ず見返しておくこと。復習としては、講義時に行った演習問題をもう一度自分で解いてみること。
 1.本講義のガイダンス(本講義の授業運営、成績評価、授業計画、授業内容について、シラバスの記載事項を確認しつつ説明)
 2.フィードバック制御系の性質(1次系)
 3.フィードバック制御系の性質(2次系)
 4.小テスト1および解説、フィードバック制御系の性質(周波数応答)
 5.フィードバック制御系の性質(ベクトル軌跡、1次系のボード線図)
 6.フィードバック制御系の性質(2次系のボード線図)
 7.フィードバック制御系の性質(安定性)
 8.小テスト2および解説
 9.伝達関数と状態方程式
 10.状態方程式の性質
 11.ディジタル制御(ディジタル制御の概念、離散化、安定性)
 12.状態フィードバックによる極配置
 13.期末試験および解説
 14.本講義のまとめ
 
授業運営 Course Management
 毎回、プロジェクターを用いて,教科書に沿って講義と演習を行う。空白部分のある配付資料は毎回ドットキャンパスにアップするので、事前に必ずダウンロードしておくこと。配付資料および教科書がないと講義や演習の内容が理解できないので、必ずこれらとノートは持参すること。これらの未携帯者は出席とは見なさないことがある。学部の「自動制御Ⅰ」、「自動制御Ⅱ」のノートは毎回持参すること。
 本講義は毎回演習形式で行い、全員を指名する。このため毎回の予習、復習は不可欠であり、本講義を受講する上で、学部における「自動制御Ⅰ」、「自動制御及Ⅱ」を履修していることを前提とする。これらを履修していない学生は原則として履修を認めない。
 
評価方法 Evaluation Method
 複数回の小テストおよび期末試験(70点)、毎回の講義における演習(15点)、およびレポート(15点)で評価する。レポートはすべて提出することが条件である。さらに小テスト及び期末試験で6割以上とらないと合格は難しい。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
 火曜日5限12-310室、および電子メールにても対応する。(メールアドレス egami@kanagawa-u.ac.jp)
 
使用書 Textbook (s)
 江上正、土谷武士『現代制御工学-基礎から応用へー』第1版[産業図書]2017年
 土谷武士、江上正『基礎システム制御工学』第6版[森北出版]2012年

参考書 Book (s) for Reference
 K. J. Åström . Björn Witternmark (深谷健一・江上正・土谷武士訳)『計算機制御システム』[工学社]1997年

 
 
 
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