2021年 理工学部 シラバス - 航空宇宙工学科
設置情報
| 科目名 | 制御工学Ⅲ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学科 | 学年 | 4年 |
| 担当者 | 内山 賢治 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H31E |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義を通じて，以下の能力を習得することができる． (1)時間領域における制御系の設計をすることができる． (2)多入力多出力系の制御を設計することができる． (3)状態を推定することができる． (4)システム行列の固有値とシステムの安定性を説明することができる． (5)制御を行ううえで，最適性の意味について説明することができる． (6)連続システムと離散システムの違いについて説明することができる． (7)離散システムの注意点について説明することができる． (8)古典制御理論と現代制御理論の違いについて説明することができる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面とメディアを併用した「ハイブリッド型授業」を行う． |
| 履修条件 | 制御工学Ⅰ，工業力学Ⅰ・Ⅱ，線形代数を修得していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | 状態空間表現 【事前学習】動的システムの表現法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第2回目の授業で解説する．（120分) |
|---|---|
| 第2回 | 状態方程式の解 【事前学習】状態方程式で表された微分方程式の解法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第3回目の授業で解説する．（120分) |
| 第3回 | システムの安定解析 【事前学習】行列の固有値及び固有ベクトルについて復習するとともに，固有値とシステムの安定性について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第4回目の授業で解説する．（120分) |
| 第4回 | システムの可制御性 【事前学習】制御を行う際に可制御性がどのような意味をもつのかという点について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第5回目の授業で解説する．（120分) |
| 第5回 | システムの可観測性 【事前学習】制御を行う際に可観測性がどのような意味をもつのかという点について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第6回目の授業で解説する．（120分) |
| 第6回 | 状態フィードバックによる極配置問題 【事前学習】行列の固有値及び固有ベクトルについて復習するとともに，固有値とシステムの安定性について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第7回目の授業で解説する．（120分) |
| 第7回 | 最適レギュレータ 【事前学習】評価関数と重み行列（係数）について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第8回目の授業で解説する．（120分) |
| 第8回 | 最適サーボシステム 【事前学習】サーボ問題とレギュレータ問題の違いについて，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第9回目の授業で解説する．（120分) |
| 第9回 | オブザーバ 【事前学習】状態推定の必要性及び方法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第10回目の授業で解説する．（120分) |
| 第10回 | オブザーバと出力フィードバック 【事前学習】オブザーバとフィードバック制御を同時に設計する方法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第11回目の授業で解説する．（120分) |
| 第11回 | 離散システムの基礎 【事前学習】z変換について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第12回目の授業で解説する．（120分) |
| 第12回 | 離散時間制御系 【事前学習】差分法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第13回目の授業で解説する．（120分) |
| 第13回 | カルマンフィルタ[1] 【事前学習】期待値，共分散行列など確率について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】与えられた課題をレポートにまとめること．課題の解答については第14回目の授業で解説する．（120分) |
| 第14回 | カルマンフィルタ[2] 【事前学習】期待値，共分散行列など確率について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】カルマンフィルタについて復習すること．（120分) |
| 第15回 | 総括 【事前学習】第1回から第14回までの内容を復習し理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと．（120分） 【事後学習】授業の内容を復習し，当該科目の理解度を深めること．（120分) |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 |
適宜紹介する
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| 成績評価の方法 及び基準 |
・授業中に提示した課題（40％） ・理解度確認期間に実施するテスト（60％） |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
3号館326B室 uchiyama.kenji@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 15:00 ～ 16:30
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| 学生への メッセージ |
制御工学 I・IIの取得は受講条件ではありませんが，未取得者が理解するのは難しいかもしれません． |