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.
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)古典制御理論に基づいた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
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
✔ 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) |
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 | |
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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. |
講義資料を配布する.
例えば,「演習で学ぶ基礎制御工学」,森 泰親,森北出版
配点は,中間試験・期末試験(80%),演習(20%)
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.