2019年 理工学部 シラバス - 応用情報工学科
設置情報
| 科目名 | 制御理論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 応用情報工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 作田 幸憲 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | K31I |
| 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 | エアコンや自動車，ロボット等々，自動制御を活用したものが多い。本講義では“自動制御”とはどのようなものかを考察し，複素平面上の解を用いて制御工学の基礎である線形制御理論を理解する。この講義を修得することにより，自動制御システムに関わる基礎的な知識を得ることができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書を中心とした講義形式で授業を進める。また，理解を助けるため，適宜内容を補充しながら講義を進める。更に，随時，演習を行う外，宿題を課し，理解を深めるよう授業を行う。 |
| 履修条件 | 「回路理論」,「微分方程式」を修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 制御とは何か：制御系の標準的構成と目的 などについて，第1章に基づいて勉強する。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2回 | ダイナミカルシステムの表現：線形係数常微分方程式，線形システム，システムの線形化の概要について学ぶ。教科書のp.13からp.20を読んで分からないところ等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 | 線形係数常微分方程式の解法とラプラス変換について勉強する。教科書の付録にある「ラプラス変換」（p.188～p.192）を予習しておくこと（予習120分）。今回の内容に因んだ課題を出題するので解答しておくこと（復習120分）。 |
| 第4回 | ラプラス変換及び逆ラプラス変換への理解を深めるため，演習を実施し，理解を深める。教科書の付録（p.188～p.195）を予習しておくこと。特に，p.192の表A.1のラプラス変換ができるよう勉強しておくこと（わからないところについて質問できるようまとめておくこと，予習120分）。さらに，与えられた課題を学生間で議論し解答できるようにしておくこと（復習120分）。 |
| 第5回 | 伝達関数，電気系・機械系システム，無駄時間要素について勉強する。教科書のp.20からp.27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 | ダイナミカルシステムの表現法としてブロック線図，等価変換，簡単化などについて勉強し，演習を通じて理解を深める。教科書のp.27からp.33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 | システムの過渡応答：インパルス応答，ステップ応答について勉強する。教科書のp.39からp.43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 | 1次系および 2次系の応答について勉強する。教科書のp.43からp.49を読んで分からないところ等事前に調べ，分からないこと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9回 | システムの安定化：伝達関数より，極・零点と過渡応答との関係,安定性について勉強する。さらに，演習を実施し，理解を深める。教科書のp.50からp.54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 | フィードバック制御系の特性：感度特性について勉強する。教科書のp.67からp.71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特性：定常特性について勉強する。教科書のp.71からp.76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 | システムの周波数応答：正弦波入力に対する応答の求め方について勉強する。併せて，ベクトル軌跡，ボード線図についても勉強する。教科書のp.87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 | 総合演習1 今まで勉強した内容について，理解を深めることを目的として演習を実施する。主に，第3章から第5章の内容について要点を確認し，わからないところを質問できるよう整理しておくこと（予習180分）。総合演習で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 | ナイキスト安定判別法について勉強し，フィードバック制御系の安定性について勉強する。第6章の内容について要点を確認し，わからないところ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240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 |
作田幸憲，今池 健，永田知子 『エレクトロニクスのための回路理論』 コロナ社
ラプラス変換，逆ラプラス変換については本書の内容（10章）を勉強すれば，十分役立つと思います。
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| 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 | いつでも対応します。 |
| 研究室又は 連絡先 |
4号館413室， sakuta.yukinori@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15
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| 学生への メッセージ |