| 科目コード | 科 目 名 | |||||||||
| 8209 | 制御理論 ： Control Theory | |||||||||
| 教 員 名 | 山根 健治 ： YAMANE Kenji | |||||||||
| 学年 | 単位・時間 | 科目区分 | 授業形態 | |||||||
| ２Ｐ | 2 ・ 100分 | 選択 | 講義・前期 | |||||||
| 授業概要 | 状態変数を用いてシステムを表現する現代制御理論の基礎的事項を講義する。本講義では、基本的な考え方をわかり易く理解できるよう、一入力一出力の制御系のみを対象として扱う。また、必要に応じ演習やレポートを課し、理解を助ける。 | |||||||||
| 到 達 目 標 | 評 価 方 法 | |||||||||
| （１）状態変数表示を理解し、状態方程式を解くことができる。 （２）可制御･可観測の概念および線形システムの安定性を理解できる。 （３）フィードバック制御による極配置およびオブザーバを理解できる。 （４）最適制御問題の定式化の概念を理解できる。 | 成績は、①期末試験および②演習･レポートにより評価する。 評価の重みは、①80％、②20％ とする。 |
|||||||||
| 学習・教育目標 | （E） ① | JABEE基準１（１） | （ｄ）-（2）-a) | |||||||
| 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | |||||||
| 状態方程式１ | 線形動的システムの状態変数表示、伝達関数との関係 | |||||||||
| 第１ | ||||||||||
| 状態方程式２ | 状態方程式の解法 | |||||||||
| 第２ | ||||||||||
| (演習） 可制御性 |
(状態方程式に関する演習） 定義、必要十分条件 |
|||||||||
| 第３ | ||||||||||
| 可観測性 | 定義、必要十分条件 可制御性と可観測性の双対性 |
|||||||||
| 第４ | ||||||||||
| 対角化 | 対角化および可制御／可観測サブシステム | |||||||||
| 第５ | ||||||||||
| 正準形 | 可制御正準形、可観測正準形 | |||||||||
| 第６ | ||||||||||
| (演習） 安定性１ |
(可制御性･可観測性に関する演習) 線形システムの安定性 |
|||||||||
| 第７ | ||||||||||
| 安定性２ | 平衡点、安定と漸近安定 | |||||||||
| 第８ | ||||||||||
| 安定性３ | リヤプノフの方法、線形システムへの適用 | |||||||||
| 第９ | ||||||||||
| (演習） 極配置１ |
(安定性に関する演習） 状態フィードバックによる極配置 |
|||||||||
| 第１０ | ||||||||||
| 極配置２ | 出力フィードバック制御 | |||||||||
| 第１１ | ||||||||||
| オブザーバ | オブザーバによる状態の観測 オブザーバ併合レギュレータの設計 |
|||||||||
| 第１２ | ||||||||||
| (演習） 最適制御１ |
(極配置とオブザーバに関する演習) 最適制御問題 |
|||||||||
| 第１３ | ||||||||||
| 最適制御２ | 最大原理、レポート | |||||||||
| 第１４ | ||||||||||
| まとめ | 全体の学習事項のまとめを行う。また、授業評価アンケートを行う。 | |||||||||
| 第１５ | ||||||||||
| 関連科目 | 計測システム工学、システム制御工学 | |||||||||
| 教 科 書 | 田中･石川･浪花 著「現代制御の基礎」 （森北出版） | |||||||||
| 参 考 書 | 小郷･美多 著「システム制御理論入門」 （実教出版） | |||||||||
| 授業評価・理解度 | 最終回に授業評価アンケートを行う。 | |||||||||
| 副担当教員 | ||||||||||
| 備 考 | ||||||||||