2015年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 制御理論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 渡部 政行 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M52O |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | これまで習った物理（理学）が，どのように工学に生かされるかを学ぶ． 具体的には，システム制御の基礎概念を伝達関数法に基づき理解すること．物理現象、電気回路系、機械系などに共通な振る舞いを理解すること．系のモデル化、系の特性解析、制御系の設計および評価など、制御工学の基礎的な概念の学習すること．制御理論で必要な数学的解析手法を身につけること． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書を中心に講義を行います．理解度を深めるために、講義中に小テストを行います． |
| 履修条件 | 微分方程式を解くための数学的な基礎知識が必要です． ただし講義中でも使用する数式や数学的な知識に関しては説明します． |
授業計画
| 第1回 | 制御理論の概説： 開ル－プ制御閉ル－プ制御／フィードバック制御／動的システムの微分方程式による表現 |
|---|---|
| 第2回 | 数学的な準備： 線形微分方程式／ラプラス変換と逆ラプラス変換 |
| 第3回 | 数学的な準備： ラプラス変換の一覧表／ラプラス変換と逆ラプラス変換の計算法／初期値公式と最終値公式 |
| 第4回 | 数学的準備： ラプラス変換・逆ラプラス変換を用いた実用的な計算法／部分分数展開による計算法 |
| 第5回 | 数学的準備： 様々な入力信号のラプラス変換／ラプラス変換による微分方程式の解法 |
| 第6回 | 伝達関数： 伝達関数の定義／システムとその伝達関数／比例要素／微分要素法／積分要素／ |
| 第7回 | 伝達関数： 一次遅れ要素／二次遅れ要素／微分方程式より伝達関数の導出例 |
| 第8回 | 伝達関数： ブロック線図／直列結合・並列結合・フードバック結合／ブロック線図の等価変換 |
| 第9回 | 過渡応答： 過渡応答と基本的な伝達関数／インパルス応答とステップ応答／ |
| 第10回 | 過渡応答： 過一次遅れ要素／二次遅れ要素／過渡応答と安定性／ボーデ線図 |
| 第11回 | 過渡応答と周波数応答の違い |
| 第12回 | 周波数応答： 周波数応答の定義／周波数伝達係数／ボーデ線図／ |
| 第13回 | 周波数応答： 比例要素／微分要素法／積分要素／ |
| 第14回 | 系の安定性： 制御系の安定性／安定性判別法／ラウスの安定判定法／他 |
| 第15回 | 平常試験およびその解説 |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
講義内試験を予定していますが，講義室の空き状況により変更する可能性があります． 詳しくは講義中にアナウンスします． 講義内試験または期末試験(80%)と講義内に行う小テスト(20%)で総合的に評価します． |
| 質問への対応 | 質問は、いつでもどうぞ。 駿河台校舎，船橋校舎，どちらにいるかわかりませんので，事前に連絡してください． |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 9号館993AB室 船橋校舎 物理実験A棟 e-mail m_watanabe@phys.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 14:00 ～ 16:00
火曜 船橋 14:00 ～ 16:00
水曜 駿河台 12:30 ～ 13:00
木曜 船橋 14:00 ～ 16:00
金曜 駿河台 12:30 ～ 13:00
土曜 船橋 14:00 ～ 16:00
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| 学生への メッセージ |
オフィスアワー以外でも質問はＯＫです． 講義で理解できなかったことは必ず質問し，解決しましょう． |