2019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
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
2019年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2019年9月11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

機械工学(機械系)の分野に進んだ学生を対象としてモデリングと制御に関する科目として以下の点を中心に講義し,演習も行う.
1.電動モータ系,電気回路,振動系等のモデリング(伝達関数の導出,ブロック線図の利用法など)
2.線形時不変システムの解析手法(特性解析,安定性解析など)
3.フィードバック制御系の設計法(PID制御,動的補償器など)

到達目標

1.線形時不変システムの力学モデルや電気回路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

この科目は,学修目標の
4. 【展開力】(探究力又は設定力)整理及び分析できる力
6. 機械工学の発展的専門学力
7. 専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力
の修得に対応する.

キーワード

システムとモデリング,ラプラス変換,伝達関数,ブロック線図,過渡特性,周波数特性,ナイキスト線図,ボード線図,安定性,安定判別,制御系設計,PID制御,動的補償器

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

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 システムとモデリング 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第2回 ラプラス変換と伝達関数 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第3回 ラプラス変換と伝達関数 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第4回 ブロック線図 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第5回 過渡特性 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第6回 周波数応答 - ナイキスト線図 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第7回 周波数応答 - ボード線図 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第8回 中間試験 なし
第9回 過渡特性 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第10回 周波数応答 - ボード線図 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第11回 安定性と安定判別 (1) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第12回 安定性と安定判別 (2) 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第13回 制御系設計 (1) PID制御器 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第14回 制御系設計 (2) PID制御器 講義の最初に演習(小テスト)を行う.
第15回 制御系設計 (3) 動的補償器 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
  • MEC.I332 : メカトロニクス演習

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.
MEC.I332:メカトロニクス演習の履修には本講義の履修が望ましい.

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