| 科目名 |
制御工学２（システム） |
| 担当教員 |
岡 宏一 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０９ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月１,木１ |
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」
今までに学んだ制御工学の知識を用いて，制御系を設計することを学ぶ．種々の制御対象に対して，動作などの目的を決めた場合に，どのような制御系を使い，どのようにゲインなどを決めるかというコントローラの設計法を知ることは重要である．本授業では，基本的な制御方法を学ぶとともにコンピュータなどを用いてその具体的な設計方法について学習する．
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| 授業の詳細2 |
「講義の進め方」
伝達関数と状態空間によるモデルについて復習した後，古典制御による制御系の設計法，現代制御による制御系の設計法についての講義を行う．それぞれの制御系の設計法を学習した後，ワークステーション室にてコンピュータを用いて，具体的な制御対象のシステムに応じた制御系設計の演習を行う．講義の時間にも小テストや演習を行うことによりより授業の理解を深めながら講義を進める．
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| 授業の詳細3 |
「達成目標」
１．フィードバック制御系の設計理念を理解する．
２．伝達関数による制御対象のモデルを作り，ＰＩＤ補償期を設計できる．
３．位相進み補償，位相遅れ補償の意味を理解し，ボード線図を用いた設計ができる．
４．２自由度制御系を理解し，その設計ができる．
５．制御対象の状態空間モデルを作ることができ，最適制御や極配置による制御系を設計できる．
６．ロバスト制御の基本について理解し，コンピュータによる設計ができる．
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| 授業の詳細4 |
「授業計画」
１．講義の総括と伝達関数によるシステムのモデル化
講義の目的や達成目標，評価の方法について説明した後，種々の制御対象について伝達関数によるモデルを作ることを復習する．
２．状態空間によるシステムのモデル化
種々の制御対象について状態空間法による制御対象のシステムのモデル化を復習する．
３．フィードバック制御系の設計理念
フィードバック制御の目的を理解し，どのような場合にどのような制御が用いられるかを学習する．
４?５．ＰＩＤ補償による制御系設計
ＰＩＤ補償により制御について，Ｐ，Ｉ，Ｄの１つ１つの意味について理解し，どのような場合に，どの制御を用いればよいかについて学習し，コンピュータを用いて実際に制御系設計の演習を行う．
６．位相遅れ補償
制御系設計におけるループ整形という概念を理解し，位相遅れ補償について学習する．
７．位相進み補償
位相進み補償について学習し，どのようなときに用いられるかを位相遅れ補償との関連で理解する．
８?９．位相補償による制御系設計
コンピュータを用いて，位相進み補償，位相遅れ補償を実際に設計することを行う．
１０?１１．２自由度制御系
２自由度制御系とはどのようなものかを理解し，その長所について学び，その実際にその設計を行う．
１２?１３．最適制御と極配置法
最適制御や極配置法とは何であるかの物理的意味を理解し，それらのフィードバック制御系の設計を行う．
１４．ロバスト制御
フィードバック制御系のロバスト性の概念について解説し，どのような制御がロバスト制御なのかを理解する．
１５．授業のまとめ（習熟度確認） |
| 授業の詳細5 |
「成績評価」
演習レポート，小テスト，および習熟度確認でのレベルを総合的に評価し，以下の基準で成績を決定する．
◆AA：達成目標1?6を十分理解し，満たしている
◆Ａ：達成目標1?6がだいたい理解できており，満たしている．
◆Ｂ：達成目標1?3が十分理解できており，4,5を満たしている．
◆Ｃ：達成目標1?3,および5を満たしている．
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◇テキスト
『フィードバック制御入門 システム制御工学シリーズ３』杉江俊治，藤田政之 著，(コロナ社, 1999) ISBN 4-339-03303-0
◇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：「制御基礎」，「コンピュータ制御」，「制御工学１」
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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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