講義内容詳細:システム制御Ⅰ

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年度/Academic Year 2023
授業科目名/Course Title (Japanese) システム制御Ⅰ
英文科目名/Course Title (English) Systems and Control Ⅰ
学期/Semester 前期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 米山 淳
英文氏名/Instructor (English) YONEYAMA Jun

講義概要/Course description
ある目的を達成するために、システムに何らかの操作を加えることを制御という。本講義では、1入力1出力のシステムに対するシステムモデリング、システム解析、フィードバック制御系のシステム設計に関する基礎理論を習得する。
達成目標/Course objectives
制御工学に関する基礎的な知識を身につける。また、簡単なコンピュータプログラミングの知識も取得する。
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
履修条件(事前に履修しておくことが望ましい科目など)/Prerequisite
微分方程式、ラプラス変換などの基礎知識が必要である。
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 授業内容全体の概要、使用教科書・参考書、成績評価の方法(課されるレポート・試験)等の説明[オンライン授業(オンデマンド型)での実施]
2
授業計画/Class システム:システムの定義、システムの種類、制御:制御の役割、制御の種類
3
授業計画/Class ラプラス変換:ラプラス変換の定義、ラプラス変換の特性、逆ラプラス変換、部分分数展開
4
授業計画/Class インパルス応答と伝達関数
5
授業計画/Class ブロック線図、シグナルフォローグラフ
6
授業計画/Class 様々な入力に対する応答
7
授業計画/Class 微分要素に対する過渡応答、1次遅れ系に対する過渡応答
8
授業計画/Class 2次遅れ系に対する過渡応答
9
授業計画/Class 中間試験
10
授業計画/Class 入出力安定、フルビッツの安定条件、ラウスの安定条件
11
授業計画/Class フーリエ変換と周波数応答
12
授業計画/Class ベクトル軌跡、ボード線図
13
授業計画/Class 結合系の特性
14
授業計画/Class ナイキストの安定定理、安定余有
15
授業計画/Class 制御系の評価、根軌跡法
 
事前学習/Preparation テキストを読み、講義内容を理解する。
事後学習/Reviewing テキストの例題や演習問題を解くことで、講義にて行ったことを復習する。
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes本講義は対面授業(通常型)で実施する。ただし、第1週目だけはオンデマンド型のオンライン授業とする。

活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 レポート Report 20% 授業時間外のレポート
2 平常点 In-class Points 30% 中間試験
3 試験 Exam 50% 定期試験
課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法/Feedback methods for assignments (exams, reports, etc.)
コースパワーにより課題・中間試験の解答を示す。
教科書/Textbooks
 著者名
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タイトル
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コメント
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1 米山淳著 システム制御Ⅰテキスト 独自資料のため、授業にて説明する。
参考書/Reference books
 著者名
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タイトル
Title
出版社
Publisher
出版年
Published year
ISBN価格
Price
 
1 宮崎 道雄 システム制御Ⅰ オーム社 2003 4274132897 3080
メッセージ/Message
講義に加えと基礎的なプログラミングも学習する予定である。これにより、AI時代には欠かせないコンピュータプログラミングの方法を学習でき、それを利用して実際のシステムに対する解析や制御系の設計を行うことができる。例えば、自動車の自動運転、ヘリコプターの姿勢制御などがその例として挙げられる。これにより、これまでは手計算では行えなかった複雑なシステムも取り扱え、実際の制御系の設計を体験できる。また、これらの知識や経験をすぐに卒論研究にも生かせるように工夫するつもりである。ただし、プログラミングの経験や知識が不十分な学生に対しては対応できるように、簡単なプログラミングから始める予定であるため、未経験者も問題ないように授業は進める予定である。