1. |
授業の概要(ねらい)・ディプロマポリシーとの関連 |
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フィードバック制御の基本的考え方を理解し、制御対象システムの表現法(微分方程式や伝達関数)や応答解析法(定常特性等)を学びます。また、基本的な制御技術であるPID(比例+積分+微分)制御についての特徴と設計手法を学びます。さらに、制御系解析・設計用ソフトウェアを用いたプログラミング実習も行ないます。 この授業では、DP1に関する基礎的知識を習得します。
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2. |
授業の到達目標 |
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・制御対象システムを伝達関数によりモデル化できる ・制御対象システムを時間応答・周波数応答により解析できる ・フィードバック制御の設計手法を理解できる
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3. |
成績評価の方法および基準・フィードバック方法 |
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成績評価は、課題提出と授業貢献度(20%)、中間試験(50%)、期末試験(30%)の結果で判定します。 演習課題と中間試験については、模範解答を講義内でフィードバックします。
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4. |
教科書・参考書 |
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教科書: 川田 昌克『MATLAB/Simulinkによるわかりやすい制御工学』 (森北出版)ISBN-13: 978-4627917217 参考書: 佐藤 和也, 平元 和彦, 平田 研二「はじめての制御工学」(講談社)ISBN-13: 978-4065137475 宇津井 諭「絵ときでわかる機械制御」(オーム社)ISBN-13: 978-4274202872 木村 英紀「制御工学の考え方」(講談社ブルーバックス)ISBN-13: 978-4062573962
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5. |
準備学修の内容・必要な時間 |
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微分や積分、複素数の基礎を理解していることが授業内容の理解に必要であり、理解不十分な場合はこれらの分野の勉強をしておいてください。
予習:次回の授業で学習する範囲の教科書を通読し、分からない箇所や疑問点は参考書やウェブサイト等で事前に調べて、ノートにまとめてきて下さい(1.5時間程度) 復習:授業の復習を行い、また課題演習のレポートを作成して、理解度を深めて下さい(1.5時間程度)
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6. |
その他履修上の注意事項 |
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講義内容は、進捗状況に応じて変更する場合があります。
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7. |
授業内容 |
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【第1回】 | イントロ、自動制御の概要 | 【第2回】 | 動的システムのモデル化(微分方程式、ラプラス変換の定義、伝達関数表現) | 【第3回】 | 動的システムのモデル化(1次遅れ系、2次遅れ系) | 【第4回】 | 伝達関数の時間応答解析(ラプラス変換、ラプラス逆変換) | 【第5回】 | 伝達関数の時間応答解析(過渡特性と定常特性) | 【第6回】 | 伝達関数の時間応答解析(極と安定性) | 【第7回】 | s領域での制御系設計(制御系の安定性) | 【第8回】 | s領域での制御系設計(制御系の定常特性) | 【第9回】 | s領域での制御系設計(PID制御) | 【第10回】 | 中間テスト、解説 | 【第11回】 | 伝達関数の周波数応答解析(周波数応答、周波数伝達関数) | 【第12回】 | 伝達関数の周波数応答解析(周波数特性) | 【第13回】 | 伝達関数の周波数応答解析(基本要素の周波数特性) | 【第14回】 | 周波数領域での制御系設計(安定性、安定余裕、PID制御) | 【第15回】 | プログラミング実習(MATLAB演習) |
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