制御工学２

Control Engineering 2

9975203

75BAACM322

荒井　翔悟

Shogo Arai

2025年度前期

2025年度

①First semester

水曜5限

Wednesday, 5th track

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

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

主に，現代制御理論について学ぶ．

機械技術者として必須な制御工学に関する基本的知識を受講者が習得できることを目的とする．当科目は，本学科のディプロマ・ポリシーの「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．

・微分方程式で表されるシステムを状態空間で表現することができる．
・安定性の概念について理解し，状態空間表現されたシステムの安定判別ができる．
・可観測性と可制御性について理解する．
・最適制御の目的について理解し，制御器を設計することができる．

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/​​​

線形代数，解析学，統計学，微分方程式，および機械力学について習熟していることを前提とした講義を行う．また，具体的な機械装置や物の運動に関してイメージが沸くことが望ましい．例えば、オートバイ，自動車､ラジコン等に興味や関心がある場合，サスペンションやアクティブ・サスペンションと言えばイメージが沸くであろう．あるいはバイク等に興味が無くとも，教室の扉の上の方についている「バタンと閉めずに，ゆっくり閉まるための仕掛け」と言えば，「ああ，あれか」とイメージが沸くのではないだろうか．それら，物の動き，特に振動（の抑制）に係わる機械装置のイメージが大事である．こうした機械装置が,どのように機能するのか,何故そうなるのか,といった好奇心が不可欠である．
講義は日本語で行われる．国籍を問わず，技術的な話題についての日本語の聴取能力と読解力，および表現能力とが不可欠である．
また，MATLABを利用した演習を適宜，実施するので，基本的な文法について復習しておくこと．

小テストの実施　Quiz type test／グループワーク　Group work／実習　Practical learning／-

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予習：参考書と配布資料等の購読，例題の求解，および疑問点の整理等を行って１時間程度予習する．
復習：講義時間中に取ったノートの再読，必要に応じた加筆・修正の実施，参考書中の講義該当部分の精読と咀嚼，講義時に省略した式の展開や証明等の自らの手による実施，演習課題や例題についての自らの手による求解，配布資料への再読，宿題の実施，予習時の疑問点についての確認，および必要に応じた再整理あるいは発展等を行って２時間程度復習する．

対面試験形式の到達度評価を実施する．
その他に，小テスト，レポート，演習への取組状況を考慮する場合がある．

・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

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JSMEテキストシリーズ　制御工学
佐藤 和也，下本 陽一 ，熊澤 典良．はじめての現代制御理論

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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

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

Norman S. Nise, Control Systems Engineering 

1. 導入
2. システムの安定性
3. システムの安定性解析１
4. システムの安定性解析２
5. システムの制御１：PID制御
6. システムの制御２：状態フィードバック制御
7. 状態観測器
8. 可制御
9. 可観測
10. 離散時間システム
11. カルマンフィルタ
12. 最適制御１
13. 最適制御２
14. 到達度評価と総括

注）上記の回数はあくまで目安である．授業中に実施する演習課題や小テストを通じて受講者の理解度と到達度を把握し，それに応じて進度を変化させる，必要なら補講も実施する．このため、回数と内容との対応は弾力的に運用されることとなる．

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MATLAB/Simulink

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