2017年度 モデリングと制御 A   Modeling and Control Theory A

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開講元
機械系
担当教員名
山浦 弘  吉岡 勇人 
授業形態
講義     
メディア利用科目
曜日・時限(講義室)
月5-8(W611)  
クラス
A
科目コード
MEC.I312
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2017年4月26日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 本講義では,種々の電気回路や振動系のモデリングと線形時不変システムの解析手法,フィードバック制御系の設計法を取り扱い,線形制御理論の基礎を提供する.動的モデルの伝達関数導出や,伝達関数を用いた系の特性解析手法について説明する.さらに,系の安定性の定義,安定判別法などをベースとしてフィードバック制御系の設計法について説明する.

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する.
1)線形時不変システムの力学モデルから伝達関数を導出できる
2)ブロック線図やベクトル軌跡,ボード線図を用いた解析手法を理解し,それらを基礎に伝達関数で示されたシステムの特性を調べることができる
3)安定性の定義を説明でき,システムの安定性を調べることができる
4)基本的な制御系設計法を理解し,よる表現を理解できるようになる.さらに,古典制御理論に基づいて伝達関数表現された線形時不変システムの過渡応答特性,安定性,フィードバック制御の考え方やその設計法を理解し,設計仕様を満足する制御系を設計できる

キーワード

ラプラス変換,伝達関数,ブロック線図,ボード線図,安定性,PID制御

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

講義の最初に,講義に必要となる基礎知識の確認や前回講義の復習のため小テストを行う.
講義の前に講義資料を配布し,講義ではパワーポイントを使用する.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 システムと支配方程式 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第2回 システムと制御,ラプラス変換 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第3回 伝達関数 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第4回 伝達関数 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第5回 ブロック線図 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第6回 周波数応答,ベクトル軌跡 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第7回 ベクトル軌跡 (2),ボード線図 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第8回 ボード線図 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第9回 中間試験 なし
第10回 過渡特性 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第11回 過渡特性 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第12回 安定判別 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第13回 安定判別 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第14回 制御系の設計 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第15回 制御系の設計 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.

教科書

講義資料を配布する.

参考書、講義資料等

例えば,「演習で学ぶ基礎制御工学」,森 泰親,森北出版

成績評価の基準及び方法

配点は,中間試験・期末試験(80%),演習(20%)

関連する科目

  • ロボット機構学
  • 計測工学基礎

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

工業力学,複素関数論,常微分方程式を履修していること,または同等の知識があること.

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