2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 精密機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | システム工学特論Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 吉田 洋明 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G12A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | ラグランジュ方程式を使って運動方程式を導出することができる． システムの基本的な解析することができる． 状態方程式，システムの安定性と感度を取り扱うことができる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
微分方程式，力学および制御工学の知識を前提とする． |
授業計画
| 第1回 | 講義の概要説明 システムのモデル化1 ニュートンの運動方程式，ラグランジュの方程式 【事前学習】ニュートンの運動方程式とラグランジュの運動方程式の関係について調べておく．（120分） 【事後学習】ラグランジュの方程式を使って運動方程式を導くなどして理解を深めておく．（120分） |
|---|---|
| 第2回 | システムのモデル化2 ラグランジュの方程式を使った運動方程式の導出（保存系，外力のある場合） 【事前学習】保存系と外力ある場合のラグランジュの運動方程式について調べておく．（120分） 【事後学習】ラグランジュの方程式を使って保存系と外力ある場合の運動方程式を導くなどして理解を深めておく．（120分） |
| 第3回 | システムのモデル化3 ラグランジュの方程式を使った運動方程式の導出（散逸項のある場合，ロボットアーム） 【事前学習】散逸項のある場合のラグランジュの運動方程式について調べておく．（120分） 【事後学習】ラグランジュの方程式について理解を深めておく．（120分） |
| 第4回 | 状態方程式 運動方程式の状態方程式表現と解 【事前学習】運動方程式の状態方程式表現について調べておく．（120分） 【事後学習】状態方程式表現された運動方程式を解いて理解を深めておく．（120分） |
| 第5回 | システムの解析1 可制御，可観測，安定判別 【事前学習】可制御，可観測および安定判別について調べておく．（120分） 【事後学習】安定判別と解の関係について理解を深めておく．（120分） |
| 第6回 | システムの解析2 システムの安定化 【事前学習】システムの安定・不安定について調べておく．（120分） 【事後学習】根とシステムの安定の関係について理解を深めておく．（120分） |
| 第7回 | システムの解析3 根軌跡法 【事前学習】根軌跡法について調べておく．（120分） 【事後学習】システムの根と根軌跡法について理解を深めておく．（120分） |
| 第8回 | システムの離散表現１ 離散システムの数学的表現 【事前学習】システムの離散表現について調べておく．（120分） 【事後学習】離散表現されたシステムについて理解を深めておく．（120分） |
| 第9回 | システムの離散表現２ 離散システムの伝達関数，連続系と離散系 【事前学習】離散システムの伝達関数について調べておく．（120分） 【事後学習】連続システムと離散システムの関係について理解を深めておく．（120分） |
| 第10回 | 連続時間システムと離散時間システム 連続時間システムを離散時間システムとして扱うときの注意 【事前学習】連続時間システムと離散時間システムの違いについて調べておく．（120分） 【事後学習】連続時間システムを離散時間システムとして扱うときの注意点をまとめ，理解を深めておく．（120分） |
| 第11回 | システムの定常偏差 入力から誤差までの伝達関数，伝達関数の一般系，定常偏差 【事前学習】定常偏差について調べておく．（120分） 【事後学習】伝達関数と定常偏差の関係をまとめ，理解を深めておく．（120分） |
| 第12回 | システムの内部安定とシステムの感度１ 内部安定ではないシステムの例 【事前学習】内部安定について調べておく．（120分） 【事後学習】内部安定ではないシステムについて理解を深めておく．（120分） |
| 第13回 | システムの内部安定とシステムの感度２ 内部安定，フィードフォワードとフィードバック，外乱の影響 【事前学習】内部安定とフィードフォワード，フィードバックの関係について調べておく．（120分） 【事後学習】外乱の加わるシステムに外乱が加わった場合の取り扱いについて理解を深めておく．（120分） |
| 第14回 | システムの内部安定とシステムの感度３ パラメータ変動の影響，感度と相補感度 【事前学習】システムの感度について調べておく．（120分） 【事後学習】パラメータ変動とシステムの感度について理解を深めておく．（120分） |
| 第15回 | システム制御の展開 2自由度制御系，H∞制御 【事前学習】2自由度制御系とH∞制御について調べておく．（120分） 【事後学習】2自由度制御系とH∞制御について理解を深めておく．（120分） |
その他
| 教科書 |
使用しない．
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
嶋田有三 『わかる制御工学入門 [ISBN 4-7828-4092-6]』 産業図書 2014年 第1版
古田勝久 『ディジタルコントロール [ISBN 978-4-339-03085-3]』 現代制御シリーズ コロナ社 1989年 第1版
古茂田真幸 『制御工学 [IBN 4-254-23626-3]』 機械系基礎工学 朝倉書店 1993年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
小テストと提出課題で評価する． |
| 質問への対応 | 随時研究室にて． |
| 研究室又は 連絡先 |
7号館2階724室 E-mail : yoshida.hiroaki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室
木曜 船橋 12:10 ～ 13:20 7号館2階724室
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| 学生への メッセージ |
システム工学は対象の数学モデルを扱うことで様々な対象を統一的に取り扱う方法です．様々な対象を取り扱うためにシステム工学の方法を身につけて下さい． |