| 授業科目名（和文） ［Course］ |
制御工学Ⅰ |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Control Engineering I |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
情報通信工学科 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○山崎 大河 自室番号（2509）、電子メール（taiga**cse.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
前期 2単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
3年次生（平成21年度以降入学生） 2年次生（平成20年度以前入学生） |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
制御工学は、様々な分野で利用される基本的な学問分野の１つである。古典制御論は伝達関数と呼ばれる線形の入出力システムとして表わされた制御対象を中心に、周波数応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である。本授業では、制御システムにおいて基礎となるフィードバック制御の概念とその構成について述べた後、古典制御理論について講義する。特に、線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法、特性解析法、並びにその設計法を取り上げる。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. フィードバック制御の概念を理解する。 2. システムの伝達関数の意味を理解する。 3. システム応答の求め方を修得する。 4. システムの安定性の判別法を修得する。 5. ゲイン余裕、位相余裕などを理解し、制御系の設計法を修得する。 |
| 履修上の注意 ［Notes］ |
複素数、常微分方程式、ラプラス変換、フーリエ変換などの数学的基礎知識を要する。 |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
1. 制御とは 制御工学Ⅰで学ぶ内容を概説する。 2. 数学的準備(1) 複素数、微分方程式の基礎知識を復習する。 3. 数学的準備(2) ラプラス変換の基礎知識を復習する。 4. 過渡応答 インパルス応答，ステップ応答や畳み込み積分などについて説明する。 5. システムの表現法 入出力微分方程式、伝達関数について説明する。 6. システムの安定性と安定判別法 ラウス法、フルビッツ法について説明する。 7. フィードバック制御系の特性 感度特性、定常特性について説明する。 8. システムの周波数応答 周波数伝達関数について説明する。 9. 周波数応答の図的表現法 ベクトル軌跡、ボード線図について説明する。 10. フィードバック制御系の安定性 内部安定性について説明する。 11. ナイキストの安定判別法 ナイキストの安定判別法と安定余裕について説明する。 12. 制御系の設計仕様 制御系の設計仕様について説明する。 13. 伝達関数による制御系の設計 伝達関数による制御系の設計について説明する。 14. 演習 演習問題を解く。 15. 総括 講義全体を振り返り復習?総括する。 |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
授業中に随時小テストや演習を行うことがある。また、随時レポートを課す。試験、レポート、学習態度に基づき総合的に評価する。 |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書: 「フィードバック制御入門」（杉江俊治、藤田政之、コロナ社） 参考書: 「制御基礎理論」（中野道雄、美多勉、昭晃堂） 「はじめての制御工学」（佐藤和也、平元和彦、平田研二、講談社） |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
複素数、常微分方程式、ラプラス変換などの数学的基礎知識を復習すること。フィードバック制御の概念をよく理解すること。システムの伝達関数表現法の利点について考えること。 キーワード： ラプラス変換、過渡応答、インパルス応答、ステップ応答、伝達関数、ラウス法、フルビッツ法、周波数応答、ベクトル軌跡、ボード線図、ナイキストの安定判別法など |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |