平成23年度
授業科目 担当教員 開講期
計算機制御 松木 通年
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
130510 5年 電子制御工学科 学修単位 2単位
授業概要
制御工学1,2で学んだ古典制御理論を参考にしながら,いわゆる現代制御理論を講義する.まず,連続時間系システムの状態方程式,正準形,状態フィードバックや状態オブザーバの設計法を示し,続いて,Z変換等,離散時間系の解析ツールを与える.最後に最適レギュレータやサーボ系の設計法の概要を紹介する.
  到達目標
   1. システムを状態方程式で記述できる.
   2. 状態空間で表記されたシステムの応答を計算できる.
   3. 状態フィードバックおよびオブザーバの設計ができる.
   4. 最適レギュレータおよびサーボ系の設計を理解する.
教科書
なし
参考書
小郷,美多:システム制御理論入門;実教出版
中野,美多:制御基礎理論;昭晃堂
授業の進め方
授業内容の理解を助けるため,Matlabを用いた演習を行う.
授業内容
前期 後期
1 状態方程式の求め方 1 離散時間系システムの概要
2 状態方程式と伝達関数  2 離散時間表現とZ変換
3 状態方程式の解の求め方 (1)  3 逆Z変換
4 固有値・固有ベクトルと対角正準形  4 Z変換と周波数特性 
5 可制御正準形,可観測正準形の特徴 5 FIRフィルタの設計 
6 状態方程式の解の求め方 (2) 6 IIRフィルタの設計 
7 (Matlab演習)系の固有値とステップ応答 7 (Matlab演習)離散時間系の時間応答,周波数応答
8 前期中間試験 8 後期中間試験
9 状態フィードバック 9 離散時間系状態方程式と解法
10 可制御正準形と状態フィードバックの設計 10 離散時間系状態フィードバック制御の設計
11 状態オブザーバ  11 離散時間系状態オブザーバの設計
12 可観測正準形式と状態オブザーバ  12 最適レギュレータの概要
13 状態オブザーバと状態フィードバックの統合システム  13 サーボ系の設計法 
14 (Matlab演習)状態フィードバックと系の応答  14 (Matlab演習)制御による系の安定化
15 前期期末試験 15 学年末試験
成績評価の方法
4回の定期試験:70%,演習課題:30%で評価
学生へのメッセージ
現代制御理論では,線形代数や微積分などの数学知識を必要とするため,制御理論の内容と平行してこれらの知識を復習して欲しい.また習得した制御理論の知識もMatlabを通じて理解をより深めて欲しい.
学習・教育目標 (生産工学) 学習・教育目標
(電子工学)
学習・教育目標
(生物応用化学)
機械工学コース 環境材料工学コース
    B-1