| 授業科目 計算機制御 |
担当教員 松木剛志 |
開講期 通年
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| 科目番号 130510 |
対象学年・学科・コース 5年 電子制御工学科 |
単位区分 学修単位 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
前半は連続時間系に対して，状態空間表現から始まり，可制御性や可観測性といったシステムの構造理論，極配置や最適レギュレータといった制御系設計など，現代制御理論の基礎的な内容を講義する．また，後半は離散時間系も併せたシステムに対して，前半で学んだ知識を活用するために必要なZ変換やPad\`e近似などについて講義する．
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 前期 |
| 1 | 計算機制御とは | 1 | |
| 2 | 状態空間表現（１） | 1 | |
| 3 | 状態空間表現（２） | 1 | |
| 4 | 状態方程式の解法 | 1 | |
| 5 | 固有値，固有ベクトル，対角化 | 1 | |
| 6 | 対角化の応用（１） | 1 | |
| 7 | 対角化の応用（２） | 1 | |
| 8 | 前期中間試験 | ||
| 9 | 試験解説/MATLABによる演習 | ||
| 10 | 対称行列の対角化 | 1 | |
| 11 | 可制御性と可観測性 | 1 | |
| 12 | 双対性の定理と双対システム | 1 | |
| 13 | 可制御正準形式 | 1 | |
| 14 | 可観測正準形式 | 1 | |
| 15 | 極配置法による制御系設計 | 1,2 | |
| 16 | 前期期末試験 | ||
| 17 | 試験解説／MATLABによる演習 |
| 後期 | 自己点検 |
| 1 | オブザーバ設計 | 1,2 | |
| 2 | オブザーバを用いたレギュレータ設計 | 1,2 | |
| 3 | サーボシステムの設計（１） | 1,2 | |
| 4 | サーボシステムの設計（２） | 1,2 | |
| 5 | 最適レギュレータ設計（１） | 1,2 | |
| 6 | 最適レギュレータ設計（２） | 1,2 | |
| 7 | MATLABによる演習 | ||
| 8 | 後期中間試験 | ||
| 9 | 試験解説/ディジタル制御系の概要 | 3 | |
| 10 | Z変換と逆Z変換 | 3 | |
| 11 | 差分方程式の解法 | 3 | |
| 12 | サンプラーとホールド回路 | 3 | |
| 13 | パルス伝達関数 | 3 | |
| 14 | 離散時間系の状態方程式 | 1,3 | |
| 15 | 離散時間系の応答と制御系設計 | 1,2,3 | |
| 16 | 学年末試験 | ||
| 17 | 試験解説/MATLABによる演習 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 連続時間系において，原理を理解してシステムを状態方程式で記述できる． | 連続時間系において，システムを状態方程式で記述できる． | 連続時間系において，システムを状態方程式で記述できない． | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 原理を理解して，制御系を設計することができる． | 制御系を設計することができる． | 制御系を設計することができない． | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | ディジタル制御系において，原理を理解してシステムを状態方程式で記述できる． | ディジタル制御系において，システムを状態方程式で記述できる． | ディジタル制御系において，システムを状態方程式で記述できない． | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
定期試験100%で評価する．
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| 履修上の注意
この科目は学修単位科目であるので，(90 時間-講義時間)以上の自学自習を必要とする．したがって，科目担当教員が課した課題の内，{(90 時間-講義時間)×3/4}時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない．
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| 事前学習・自己学習・関連科目
【事前学習】数学A・B，応用数学B，制御工学1・2 【自己学習】微分積分学，線形代数，関数解析学，複素関数論 |
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学習・教育目標
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