制御工学基礎   Fundamentals of Control Engineering

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担当教員
伊能 教夫 
使用教室
水1-2(石3-310)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
6420
シラバス更新日
2011年9月20日
講義資料更新日
2011年9月20日
学期
後期  /  推奨学期:4

講義概要

I 機械・電気系における簡単な物理現象の記述方法および線形フィードバック系における自動制御の概念と基礎理論を修得する。
II 相似回路,ブロック線図,過渡応答と周波数応答,安定判別法,サーボ系の設計。

講義の目的

制御系は、現代の各種先端機械において中核をなす要素の一つであり、制御理論・技術が高度な機械装置の発展に大きく貢献している。本講義では、機械系の学生を対象に機械システムにおける基礎的な線形制御理論の知識を幅広く修得させる。講義は理論的な解説であるが、理解を深めるために随時具体的な例題についての演習を行う。
主な講義内容は下記の通りである。

講義計画

1. 自動制御の概要:
信号の伝達とその表現(ブロック線図)、フィードフォワード制御とフィードバック制御、等価変換と状態方
程式
2. ラプラス変換と伝達関数:
システムのブロック線図表現、その結合、等価変換
3. 制御系の特性の表現
時間領域応答(過渡応答);時定数、応答の減衰、特性根と過渡応答
周波数領域応答;周波数伝達関数、ボード線図、ベクトル軌跡
4. 制御系の安定性・安定度:
線形系の安定判別の理論;フルビッツ法、ナイキスト法、閉ループ系の極配置
安定度の表現;ゲイン余裕と位相余裕、減衰度、Mp 規範
5. 制御系の設計:
制御系の型と定常偏差、根軌跡による検討、特性の評価(定常偏差、安定度、速応性)、補償回路(位相補償)

教科書・参考書等

参考書等
 自動制御(中野他,森北出版)
 フィードバック制御入門(杉江他,コロナ社)
 自動制御理論(樋口,森北出版)

関連科目・履修の条件等

履修条件は特にないが,数学,電気回路,力学の知識があった方が理解しやすい.

成績評価

授業中の演習、課題および学期末試験を総合して評価する。

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