システム工学 (G13E)

学修到達目標	工学問題を数理的に取り扱う手法とシステムの最適化についての基本的な考え方を身につける．システムのモデル化とその解析，最適化の基礎知識，最適手法として非線形計画法を学ぶ．
授業形態及び授業方法	板書を中心とした講義形式．課題の提出を求める．
履修条件	数学的予備知識として微分積分，微分方程式，線形代数およびラプラス変換を前提とする．工業力学Ⅱの内容を理解していることを前提とする．

第1回	システム工学概要システム工学の方法，システム工学の目的
第2回	数式モデリによる解析1 数式モデルの構築，フリーボディダイアグラムの作成手順
第3回	数式モデルによる解析2 フリーボディダイアグラムによる運動方程式の導出，微分方程式の線型化
第4回	数式モデルによる解析3 ラプラス変換，伝達関数，根軌跡
第5回	数式モデルによる解析4 周波数応答と根軌跡
第6回	数式モデルによる解析5 要素の周波数応答とボーデ線図，ボーデ線図によるシステム同定
第7回	数式モデルによる解析6 フィードバックによるサーボ系の構成，ブロック線図
第8回	数式モデルによる解析7 システムの応答と根軌跡，安定・不安定
第9回	数理計画法と最適化数理計画法，数理計画法のアプローチ，数理計画問題
第10回	最適化の基礎知識1 最適化問題
第11回	最適化の基礎知識2 最適化と関数の最大最小
第12回	最適化の基礎知識3 最適性の理論，凸集合と凸関数
第13回	最適化の基礎知識4 等式制約最適化問題の最適条件，Lagrangeの未定乗数法
第14回	最適化の基礎知識5 不等式制約最適化問題の最適条件，主問題と双対問題
第15回	非線形計画法降下法の基礎，最急降下法，共役方向法共役勾配法，ニュートン-ラフソン法，準ニュートン法

教科書	使用しません．
参考書	必要に応じ授業中に指示します．
成績評価の方法及び基準	提出課題で評価を行う．
質問への対応	随時研究室にて，E-mailも可．
研究室又は連絡先	7号館2階724室 yoshida@eme.cst.nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	月曜船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室火曜船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室水曜船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室木曜船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室
学生へのメッセージ	最適なシステムを設計するための基本的な考え方を身につけます．システム工学は，3年生までに学んだ基礎知識を組み合わせた応用的な学問の一つです．数式で表現できる全ての対象に適用できるのがシステム工学です．

2015年 理工学部 シラバス - 精密機械工学科