制御工学演習

Exercise on Control Engineering

9975315

75BAACM311

山本　征孝、竹村　裕

Hiroshi Takemura

2024年度前期

First semester　

水曜3限

Wednesday 3rd Period  

創域理工学部　機械航空宇宙工学科

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Science and Technology

1.0単位

演習

Seminar

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

制御工学Ｉで学んだ制御工学の基礎的手法を演習を主体にしてより深く学ぶことができる．

ロボットや自動車などの機械システムに，物理的な入力が加わったときにそのシステムがどう応答・発振するか，また，不安定に発振する場合は，それを如何に抑制し，内部を設計するか，などについての古典制御工学の基礎的手法を演習を通じてより深く理解する．
なお，当科目は本学科のディプロマポリシー
2．機械工学分野で必要な基礎学力と、その上に立つ専門知識。
に該当する科目である。

１．ラプラス変換の定理を理解し，定義式に基づき導くことができるようになる．
２．簡易な物理系を伝達関数によりモデル化できるようになる．
３．過渡応答及び周波数応答の意味及び基本的な要素の周波数特性の解析手法を説明できるようになる．
４．制御系の安定性について解析・評価ができるようになる．
５．フィードバック制御系の設計手法について説明できるようになる．

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

制御工学Ｉの単位を修得していることが望ましい．常微分方程式と代数方程式に関する基礎概念は不可欠である．

小テストの実施　Quiz type test

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指定した授業プリント等を事前に読んでおき，演習問題を解いてくるうこと．
各回の講義内容を十分復習し，講義での実施した演習を説明できるようにしておくこと．

原則的に，演習・レポート（50%）, 到達度評価（50%）により総合的に評価する.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

Katsuhiko Ogata 著, System Dynamics, Prentice Hall College Div，　足立 修一 著，MATLABによる 制御工学，東京電機大学出版局

１　システムモデリング　　　　　　　モデリングの基礎，線形化，静的・動的システム　

２　ラプラス変換と微分方程式（１） ラプラス変化の定義，ラプラス変換の諸定理　

３ ラプラス変換と微分方程式（２） 逆ラプラス変換

４ 伝達関数　　　　　　　　　　　　伝達関数の定義，伝達関数モデル，単位インパルス応答
　　
５ ブロック線図　　　　　　　　　　ブロック線図の構成要素，等価変換 ，微分・積分要素

６　状態空間モデル　　　　　　　　　状態空間モデルの基礎

７ 過渡応答 入力信号と過渡応答，任意の入力に対する過渡応答

８ 周波数応答法（１）　　　　　　　周波数応答，ベクトル軌跡, ボード線図

９ 周波数応答法（２）　　　　　　　比例要素，積分要素，微分要素，１次遅れ要素，２次遅れ要素

10 安定判別（１）　　　　　　　　　フィードバック制御系の安定問題，ラウスの安定判別法

11 安定判別（２）　　　　　　　　　ナイキストの安定判別法,位相余裕，ゲイン余裕

12 フィードバック制御系の特性　　　フィードバック制御系の構成，定常特性，過渡特性

13 PID制御の基礎（１） 比例制御，積分制御，微分制御，制御特性と安定性

14 PID制御の基礎（２） 比例制御，積分制御，微分制御，制御特性と安定性

15 到達度評価・総括 講義内容に係わる達成度の確認

原則的に，事前に授業資料を読んでおき，演習問題を解いてくること．授業時間中では，基本的な説明，解説，さらなる応用問題等に取り組む．

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MATLAB/Simulink

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Y

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