制御工学２

Control Engineering 2

994325X

43EECNT301

阪田　治

Osamu Sakata

2026年度前期

2026年度

①First semester

月曜3限

Monday 2nd Period

工学部　電気工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering

2.00単位

講義

Lecture

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⑤ [対面]ブレンド型授業/ [On-site] Blended format (must include 50%-or-more classes held on-site)

時間領域において制御するための理論である現代制御理論の基本について学習する。

制御工学１で習得した古典制御理論を復習しつつ，現代制御理論に基づく状態方程式による時間領域での制御系設計について学習・理解することを目的とする。

現代制御理論に基づく状態方程式を用いた制御系の表現、安定性判別、基本的な設計ができる。

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/​​​

履修条件 ：制御工学１を履修済みのこと

小テストの実施　Quiz type test

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準備学習: 次回の授業で必要な数学的事項を確認しておくこと。
復習: 授業で習った内容を復習し記憶を深める。授業で行った例題や問題を解けるようにしておくこと。

定期試験(60%)､授業での積極的な態度(小テストや課題など)(40%)の割合で評価を行う。

・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://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/

授業中にプリント資料を配布する。
履修する上で特に参考書は必要としないが多くの良書籍があるので、自分に合ったものを選ぶとよい。

例えば
佐藤和也／下本陽一／熊澤典良・著　「はじめての現代制御理論」　改訂第２版　　講談社
など。

期間を通した注意：　この授業では全授業回数のうち、半数以上の授業回を対面で受講することが求められます。
各回の取扱い内容の概要は以下の通り。

1.数学的基本事項
　階数、固有値、特性方程式などの事項を復習し、正定、負定などの数学事項について学び、制御で必要な計算ができるようにする。および、制御工学１で学んだ古典制御理論の復習も行う。

2.安定性定理 　　
制御系の安定性について，リアプノフ関数，漸近安定，安定性定理を学ぶ。

3.状態方程式１ 　　
システムの状態方程式による表現について学ぶ。

4.状態方程式２ 　　
状態方程式の解の解法について学ぶほか、状態方程式と伝達関数との関係について知る。

5.可制御 　　
可制御性、可制御行列について学ぶ。

6.可観測 　　
可観測性、可観測行列について学ぶ。

7.最小実現 　　
可制御正準形，可観測正準形，最小実現について学ぶ。

8.状態フィードバック 　　
状態フィードバック、レギュレータを理解し，レギュレータの設計問題が解けるようにする。

9.オブザーバ 　　
オブザーバを理解し、オブザーバの設計問題が解けるようにする。

10.サーボ系 　　
内部モデル原理およびサーボ系について理解する。

11.PID制御
古典制御と現代制御の両方で極めて重要であるPID制御について理解し、PID制御系の設計法の基本を身につける。

12.デジタル制御
現代科学技術において制御理論を活用するとき、多くの場面でコンピュータ制御が必要となり、そこではデジタル情報の取り扱いが必須となる。古典制御と現代制御で学んだ理論はアナログの話であり、これをコンピュータで扱えるようにするためのデジタル化の技術を身につける。

13.制御系設計の応用
古典制御および現代制御の両面をデジタル制御として使いこなすための実践的な方法について理解する。

14.非線形制御入門
現在の科学技術界で使われている制御理論は大半が線形システムであるが、線形の範囲内では対応できない制御対象も少なからず存在する。そのために非線形制御理論が数多く提案・実用化されているが、その入門的な話題に触れる。

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MATLAB/Simulink

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