| 科目名 |
メカトロダイナミクス |
| 担当教員 |
井上 喜雄,芝田 京子 |
| 対象学年 |
1年,2年 |
クラス |
院：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０９ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
火４,金４ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
ロボットや自動車など知能化された機械の動力学の本質を学習することが目的である．構造系を電気制御系で駆動するシステムの動的な設計を行う場合には，構造系と電気制御系が連成を考慮したシステムで考える必要がある．また，長大橋のように風を受ける構造の場合には流体との連成を考慮する必要があり，動力学の場合には，構造系だけを考えるのでは不十分な場合が多い．ここでは，構造系を中心に，それに電気系，制御系が加わった系を取り上げる．まず，構造系の動特性を表現する方法を示した後，構造，電機，制御系が連成した全体系の動特性を評価する方法について示す．
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| 授業の詳細2 |
講義の目的
ロボットや自動車など知能化された機械の動力学の本質を学習することが目的である．構造系を電気制御系で駆動するシステムの動的な設計を行う場合には，構造系と電気制御系が連成を考慮したシステムで考える必要がある．また，長大橋のように風を受ける構造の場合には流体との連成を考慮する必要があり，動力学の場合には，構造系だけを考えるのでは不十分な場合が多い．ここでは，構造系を中心に，それに電気系，制御系が加わった系を取り上げる．まず，構造系の動特性を表現する方法を示した後，構造，電機，制御系が連成した全体系の動特性を評価する方法について示す．
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| 授業の詳細3 |
達成目標
（１）構造系の動力学の定式化の方法を理解する．
（２）制御系，電気系のモデル化法および全体系への統合方法を理解する．
（３）連成系である構造・電気制御系の動特性評価法を現象と関連つけて理解する．
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| 授業の詳細4 |
講義計画
1 構造―電気−制御連成系の動力学の概要
制御系を内蔵する機械システムの動力学的課題と構造系，電気系，制御系の関係ロボットなどの制御系を内蔵する機器における動的な問題について概説する．
2-7 構造系のモデル化法と運動方程式，エネルギー，運動量
構造系の運動と振動に関して，構造系の運動方程式の導出方法，エネルギー，運動量と運動方程式の関係などについて紹介する．
8-10 電気系のモデル化と構造系へのインターフェース
電気系のモデル化および構造系との相互作用を示す．それらを用いて，連成系の運動方程式の導出方法を理解する．電気系と構造系のアナロジーについて解説する．
11-14 全体系への統合および全体系の動特性評価
複雑な構造系に電気制御系を統合する方法について学習する．構造・電気制御連成系の動特性を評価する方法として固有値を用いる方法を示す．固有値と安定性、応答性などとのかかわりについてPD,PID制御を用いる場合などを例に解説する．また，構造系だけでモデル化すれば，実際とは全くことなった特性になる場合があることを現象と関連づけて理解する．さらに，ロボットの動特性などの具体例にこれまで学習した理論を適用する．
15 試験
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| 授業の詳細5 |
参考書
原文雄，機械力学，朝倉書店および配布資料
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| 授業の詳細6 |
成績評価
試験，授業中の課題や宿題のレポートを総合して評価する．
AA：達成目標に関して，現象の本質を理解できる．
Ａ：すべての達成目標をおおむね理解できる．あるいは達成目標の大半に関して，現象の本質を理解できる．
Ｂ：達成目標の大半をおおむね理解できる．
Ｃ：達成目標について，必要最小限のことが理解できる．
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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