2019年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | 制御工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 星野 貴弘 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I52R |
| クラス | A・B | ||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 前期科目「制御の基礎」で学んだ線形制御理論を基礎として，制御系の諸特性，制御の良さ， 制御系の設計等を学習する。 具体的には，以下の項目について理解・修得を目標とする。 ・根軌跡法による制御系の解析 ・周波数伝達関数と周波数応答 ・ベクトル軌跡による制御系の解析 ・ボード線図と周波数応答 ・内部安定性 ・ナイキストの安定判別法 ・安定余裕の評価 ・PID補償による制御系の設計 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義を主体とするが，内容理解のために授業開始10分程度を使い，前回の課題に対する解説を 行う．また，授業の後半に講義内容に関する演習を行う。 |
| 履修条件 | 微分積分，基礎的な微分方程式の解法，ラプラス変換等の知識が必要となる。 また，本科目は選択科目「制御の基礎」の内容を習得していることを前提に講義を行う。 |
授業計画
| 第1回 | 講義概要 前期科目「制御の基礎」の重要項目のまとめと講義概要を説明する 事前学習：前期科目「制御の基礎」において学習した内容について復習する。(240分) |
|---|---|
| 第2回 | 根軌跡 根軌跡の概念，根軌跡の性質と描き方 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第3回 | 制御系の周波数応答 周波数応答のゲインと位相，周波数伝達関数 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第4回 | ベクトル軌跡 ベクトル軌跡とは，１次系のベクトル軌跡 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第5回 | ボード線図 ２次系のベクトル軌跡，ボード線図の書き方，基本要素のボード線図，折点周波数，折れ線近似 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第6回 | ボード線図の性質1 ボード線図の利点，2次系のボード線図，最小位相系 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第7回 | ボード線図の性質2 ボード線図の合成，高次系のボード線図 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第8回 | 要点のまとめと演習I 第1回から第7回までの重要事項のまとめ，関連する演習問題 事前学習：前回内容の復習，前回までの疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第9回 | ナイキストの安定判別法1 内部安定性とは，ナイキストの安定判別法 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第10回 | ナイキストの安定判別法2 ナイキスト線図の書き方，ナイキスト線図による安定限界 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第11回 | 制御系の安定余裕 ゲイン余裕と位相余裕，ナイキスト線図における安定余裕 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第12回 | ＰＩＤ補償による制御系設計法1 制御系の設計手順，比例補償，積分補償 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第13回 | ＰＩＤ補償による制御系設計法2 微分補償，ＰＩＤ補償，ＰＩＤ補償のパラメータチューニング 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第14回 | 要点のまとめと演習II 第9回から第13回までの重要事項のまとめ，関連する演習問題 事前学習：前回内容の復習，教科書の該当箇所をよく読み，疑問点等を整理する。(120分) 事後学習：出題された演習・レポート課題及び関連する教科書の類題を解く。(120分) |
| 第15回 | 理解度確認試験及び解説 事前学習：理解度確認試験の対策。(240分) |
その他
| 教科書 |
杉江俊治，藤田政之 『フィードバック制御入門 （システム制御工学シリーズ３）』 システム制御工学シリーズ コロナ社
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| 参考書 |
石井千春，汐月 哲夫, 星野 貴弘 『基本からわかるシステム制御講義ノート』 基本からわかる講義ノートシリーズ オーム社
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| 成績評価の方法 及び基準 |
全授業回数の3分の2回以上出席した学生に対して以下の配分に基づき成績評価を行う。 ①演習の評価：15%，②レポートの評価：15%，③理解度確認試験の評価：70% |
| 質問への対応 | 随時対応します。電話またはメールで連絡下さい。日時を設定します。 尚，授業内の演習課題及びレポート課題の解答は，出題された講義日の次回の講義後に 解答をCSTポータル上に公開しますので，そちらも参考にしてみてください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 タワースコラ１６階Ｓ1602 Tel: 03-3259-0769 E-mail: hoshino.takahiro@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 16:40 ～ 18:00
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| 学生への メッセージ |
制御工学では，数式が多く出てきますが，その数式の意味を理解することに努め，さらに導出 の過程にも注意して下さい。また，その際，電気系や機械系などの実際の制御対象となるもの をイメージすることが理解を助けることになります。 |