| 科目名 |
コンピュータ制御 |
| 担当教員 |
岡 宏一 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１１３ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
木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 |
授業の目的
コンピュータで機械を制御するための基礎知識とモデル化とシミュレーションを学ぶ．
コンピュータで外部機器を制御するための必要な知識として，デジタル信号の基礎を学ぶ．
また制御対象をモデル化することを学ぶことによって，Matlab などのソフトを利用することにより
効率的にフィードバックゲインを求めたり，数値シミュレーションを行えることを学習する．
授業の進め方
制御対象のシステムについて伝達関数と状態空間法を用いたモデルを作ることを学習し，
そのモデルをMatlabやSimulink上で作り，数値シミュレーションを行う．
授業は，講義形式とコンピュータを用いた演習形式により授業を進める．
コンピュータを用いた演習はCまたはBワークステーション室で行う予定である．
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| 授業の詳細2 |
達成目標
１．バネマス系のシステムを伝達関数を用いてモデル化でき，Matlab（Simulink) で表現できる．
２．ブロック線図を等価変換して，簡単化できる．
３．2自由度系などのバネマス系のシステムを状態空間法を用いてモデル化でき，Matlab(Simulink) で表現できる．
４．Matlab(Simulink) を用いて表現したモデルに関し，最適ゲインを求め，数値シミュレーションができる．
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| 授業の詳細3 |
授業計画
第1回 はじめに
授業の概略に関する説明，システムとは何か，モデルとは何か，伝達関数について
第2回 ブロック線図１
バネマス系やLCR回路のブロック線図，微分方程式をブロック線図に変換
第3回 ブロック線図２
ブロック線図のの定義，結合，入力に微分が入った場合のブロック線図，
ブロック線図の変換（簡単化）質量が２つあるバネマス系自由度のモデル
第4回 MatlabとSimulink（Workstation室)１
Matlab, Simulink の使い方と，Matlab-simulink-1(manual_baneMass)
第5回 MatlabとSimulink(Workstation室)２
Matlab, Simulink によるモデル化とシミュレーションの演習
第6回 DCモータ１
DCモータのモデル化，回路方程式
第7回 DCモータ２
DCモータのモデル化，回転運動の方程式，全体のブロック線図
第8回 極と零点１
伝達関数の一般的な形と極と応答の形
第9回 極と零点２(Workstation室）
極の位置と応答の関係
第10回 演習 2自由度系（動吸振器）(Workstation室）
第11回 演習 (Workstation室）
複素平面の解説，第9回，10回の演習の補足
第12回 状態空間法
状態空間によるモデル化
第13回 最適制御の解説
第14回 演習 (Workstation室）
状態空間モデルを用いた最適制御，状態空間によるシミュレーション
第15回 試験
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| 授業の詳細4 |
成績評価
演習および宿題の提出が７割以上の学生に対し，試験およびレポートについて以下の基準で成績を評価する．
◆AA：達成目標1?4が完璧に理解できている．
◆Ａ：達成目標1?4が理解できている．
◆Ｂ：達成目標1,3が十分理解できており，2,または4ができる．
◆Ｃ：達成目標1,3が理解できており，簡単なシミュレーションができる．
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◇テキスト
特に指定しない
◇参考書
『MATLAB/Simulinkによるわかりやすい制御工学』川田 昌克, 西岡 勝博, 井上 和夫 著，（森北出版, 2001）ISBN 462791721X
『MATLABによる制御理論の基礎』野波 健蔵， 西村 秀和 共著，（東京電機大学出版，1998）ISBN 9784501319304
◇事前の履修が望ましい科目：「機械の運動」「機械数学」 |
| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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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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