科目名 |
制御工学V |
英語科目名 |
Control
Engineering |
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開講年度・学期 |
平成19年度・前期 |
対象学科・専攻・学年 |
電子制御工学科5年 |
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授業形態 |
講義 |
必修or選択 |
選択 |
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単位数 |
2単位 |
単位種類 |
学修単位(30+60)h |
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担当教員 |
笠原雅人 |
居室(もしくは所属) |
電子制御工学科棟4階 |
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電話 |
0285-20-2263 |
E-mail |
kasahara @oyama-ct.ac.jp |
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授業の達成目標 |
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1.離散時間システムの安定性を説明できること. 2.伝達関数から状態方程式への変換ができること. 3.状態フィードバックの簡単な設計ができること. 4.状態観測器の簡単な設計ができること. 5.レギュレータ,サーボ系が説明できること. |
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各達成目標に対する達成度の具体的な評価方法 |
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達成目標1〜5:試験での関連問題について60%以上の成績で達成とする. |
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評価方法 |
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2回の試験(各90分)の相加平均で評価する. 試験における参考書、コピー、携帯電話、電卓、ノート、メモ等の持ち込みは不可. |
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授業内容 |
授業内容に対する自宅学習項目 |
自宅学習時間 (時間) |
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1.離散時間システムの応答と安定性 |
第3章1〜4節を要約し,授業の前に提出する.連続時間システム(1,2次系)の伝達関数を定め,安定性を確認する.また,このシステムを離散時間システムに直し,安定性を確認する. |
4 |
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2.離散時間システムの安定性(Juryの安定判別) |
第3章の演習問題を行う.5次の離散時間システムの特性方程式をつくり,安定判別を行う. |
4 |
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3.離散時間システムの安定性(双一次変換,リヤプノフ安定) |
漸近安定について調べる. |
4 |
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4.可制御性と可観測性 |
第4章1節を要約し,授業の前に提出する.可制御性と可観測性の定義を調べる. |
4 |
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5.システムの対角化 |
第4章2節を要約し,授業の前に提出する.3×3の状態で示されるシステムを設定し,伝達関数を求める.また,このシステムの可制御性,可観測性を確認する. |
4 |
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6.伝達関数から状態方程式への変換 |
パルス伝達関数(3次系)で示されるシステムを設定し,可制御正準形,可観測正準形に変形する. |
4 |
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7.状態方程式の正準形への変換 |
第4章の演習問題を行う.伝達関数を設定し,可制御正準形になおし,行列を用いて可観測正準形に変形する. |
4 |
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(前期中間試験) |
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8.状態方程式からブロック線図 |
状態方程式(3×3)を設定し,ブロック線図に変形する. |
4 |
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9.状態フィードバック(極配置問題) |
第5章1節を要約し,授業の前に提出する.状態方程式を設定し,適切な極を与え,状態フィードバックゲインを決定する. |
4 |
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10.状態フィードバック(デッドビート制御) |
第5章2節を要約し(特にデッドビート制御と信号の関係について),授業の前に提出する.状態方程式を設定し,デッドビート制御のゲインを設計する. |
4 |
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11.状態観測器 |
第5章3節を要約し,授業の前に提出する.状態方程式を設定し,状態観測器を設計する. |
4 |
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12.リカッチ方程式 |
第5章4節を要約し,授業前に提出する.リカッチ方程式を導出する.また,リカッチ方程式の解法について調べる. |
4 |
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13.最適レギュレータ |
状態方程式を設定し,適切な極を与え,状態観測器,最適レギュレータの設計を行う.また,システムの構造をブロック線図にまとめる. |
4 |
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14.サーボ問題 |
第5章5節を要約し,授業の前に提出する.状態方程式を設定し,サーボ系を設計する. |
4 |
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15.そのほかの制御 |
極配置問題による設計法以外の制御法について調べる. |
4 |
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(前期期末試験) |
自宅学習時間合計 |
60 |
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キーワード |
安定性,可制御性,可観測性,正準形,極配置問題,状態フィードバック,状態観測器 |
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教科書 |
中溝 ほか「ディジタル制御の講義と演習」,日新出版(1997) |
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参考書 |
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小山高専の教育方針@〜Eとの対応 |
B |
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技術者教育プログラムの学習・教育目標 |
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(A−1) ( B−2) |
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JABEE基準1の(1)との関係 |
(c)(d-1) |
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カリキュラム中の位置づけ |
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前年度までの関連科目 |
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現学年の関連科目 |
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次年度以降の関連科目 |
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連絡事項 |
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毎週、課題を出題します。提出は求めませんが、定期試験時に楽になると思います。 |
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シラバス作成年月日:平成19年3月26日 |
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