2019年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | 制御工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 作田・田邊 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J12E |
| クラス | |||
| 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 | 「制御理論」を受けて，この講義では，フィードバック制御系の周波数応答，安定性，更には，設計法について勉強する。この講義を修得することによって，フィードバック制御系の周波数応答や安定性について理解できるようになる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義を主体とし，理解を助けるため宿題や演習を行う。 |
| 履修条件 | 制御理論を修得していること。 |
授業計画
| 第1回 | はじめに：制御理論「制御の基礎」の復習と講義概要について説明する。シラバスの内容を確認し，授業に臨むこと（予習120分）。 |
|---|---|
| 第2回 | 制御系の周波数応答：正弦波入力に対する応答の求め方について勉強する。教科書のp.87からp.90を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第3回 | ベクトル軌跡：「ベクトル軌跡」と基本要素のベクトル軌跡について勉強する。併せて，ボード線図について勉強する。教科書のp.90からp.98を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習180分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第4回 | ボード線図：ボード線図の性質・利点，基本要素のボード線図および概形を知る方法（折点周波数，折れ線近似）について勉強する。教科書のp.98からp.102を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習180分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第5回 | ボード線図：ボード線図の書き方について演習を実施し，理解を深める。教科書のp.102からp.105を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第6回 | フィードバック制御系の安定性：内部安定性について勉強する。教科書のp.106からp.110を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第7回 | フィードバック制御系の安定性：ナイキストの安定判別法の考え方を理解する。教科書のp.110からp.116を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第8回 | ナイキストの安定判別法：虚軸上に極をもたないシステムについて，その安定性を判別する方法とステップ応答の結果とを対比しながら「ナイキストの安定判別法」について理解を深める。教科書のp.116からp.117を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと，及び[例6.3]にあるシステムのステップ応答を事前に解いておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第9回 | ナイキストの安定判別法：虚軸上に極をもつシステムについてその安定性を判別する方法，および簡単化されたナイキストの安定判別法について勉強する。教科書のp.117からp.120を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第10回 | ボード線図の利用：ゲイン余裕，位相余裕の考え方について勉強し，いくつかのシステムに適用することで理解を深める。教科書のp.120からp.125を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第11回 | フィードバック制御系の設計法：設計手順と性能評価について勉強する。教科書のp.146からp.149を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第12回 | フィードバック制御系の設計法：P補償，PI補償について勉強する。教科書のp.149からp.152を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと，及び図8.4に示される[例8.1]の応答結果を解いておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第13回 | フィードバック制御系の設計法：PD補償，PID補償による設計について勉強する。教科書のp.152からp.154を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと，及び図8.7に示される[例8.2]の応答結果を解いておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第14回 | フィードバック制御系の設計法：PIDチューニングについて勉強すると共に，具体的にPID補償を回路構成の実現法についても勉強する。教科書のp.154からp.155を読んで分からないところ等を質問できるよう整理しておくこと，また，実際にPID補償を実現するための回路構成はどのように構成すべきか，電子回路・回路理論の知識を基に考察しておくこと（予習120分）。勉強した重要項目について学生間で議論し発表できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第15回 | 理解度確認試験に備えて，十分に勉強しておくこと（予習180分）。理解度確認試験およびその解説。また，試験に対する解説を基に内容の理解を深めること（復習60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』 コロナ社
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|---|---|
| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
理解度確認試験により評価する。 |
| 質問への対応 | 基本的にいつでも対応します。 |
| 研究室又は 連絡先 |
作田：4号館413室，sakuta.yukinori@nihon-u.ac.jp 田邊：9号館916F室， tanabe.kazuo@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 作田
水曜 船橋 12:15 ～ 13:15 田邊
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| 学生への メッセージ |