システム解析の基礎

理工学部 - 機能創造理工学科

SEA63100

コース情報

担当教員: 曹 文静

単位数: 2

年度: 2024

学期: 秋学期

曜限: 月2

形式: 対面授業

レベル: 300

アクティブラーニング: なし

他学部履修:

評価方法

出席状況

5%

リアクションペーパー

5%

定期試験

定期試験期間中

70%

中間試験

授業期間中

20%

詳細情報

概要

現代制御理論にかかわるシステムの考え方,記述法,安定性,内部構造などについて講義する。特に,動的な線形システムに関する基礎知識を得ることが中心となる。この科目はカリキュラムポリシー3の機械工学および電気電子工学分野にとって基本的な科目に相当しており,さらにカリキュラムポリシー4のシステムの創造に深くかかわった科目である。

目標

● 状態ベクトル微分方程式によるシステムの記述を理解する。伝達関数が与えられたときに状態方程式を導くことができるようになる。 ● システムの内部構造をブロック線図を用いて描くことができるようになる。 ● 変数変換により新しいシステムに変換することができるようになる。 ● システムの可制御性および可観測性の概念を理解し,システムが与えられたときこれらを判定することができるようになる。 ● 極配置とオブザーバーの設計法。制御対象が与えられたとき,オブザーバーを利用した極配置制御系を設計することができるようにする。 ● 最適制御を理解して,最適制御系を設計できるようにする。 これらの知識は「ものづくりとシステムの創造」で必要な知識となり,これらの知識を習得することにより,独創的技術の開発に貢献する能力を身につけることが可能となる。

授業外の学習

毎回,授業内容に関して課題を課すので,次回までに十分復習を行うこと。次回の内容はこれらを理解していることが前提となるので,復習は2時間以上行うことが望ましい。

所要時間: 中間試験を除いて,毎回予習(50分/回)復習(140分)。中間試験の前に190分の復習

スケジュール

  1. システムの記述
  2. 状態方程式と線形代数の復習
  3. 伝達関数と状態方程式
  4. 状態方程式の解
  5. システムの安定性
  6. 可制御性
  7. 可観測性
  8. 線形システムの線形変換
  9. 状態フィードバック
  10. 状態フィードバックによる任意極配置
  11. オブザーバーと分離定理
  12. 最適制御の基礎
  13. 状態空間における制御系設計
  14. 総復習

教科書

テキストは指定しない。

    参考書

    参考書は授業内容の補足資料です。授業内容そのものではありません。必要に応じて参考してください。

    • わかりやすい現代制御理論

      著者: 森 泰親

      出版社: 森北出版株式会社

    • 現代制御

      著者: 太田 有三

    • 演習で学ぶ現代制御理論

      著者: 森 泰親

      出版社: 森北出版社

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