| 授業科目名（和文） ［Course］ |
制御工学Ⅱ |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Control Engineering II |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
情報システム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○忻 欣 自室番号（2510）、電子メール（xxin**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)］ |
後期 2単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
3年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
状態空間表現に基づく現代制御理論の基礎的事項について講述する。状態空間表現によるシステムの解析?設計法は、現代の制御工学において重要な役割を果たしているだけでなく、信号処理や通信理論などの隣接分野においても不可欠の考え方である。本講義では、システムの状態方程式モデル、安定性、可制御性、可観測性、実現問題などについて概説した後、状態空間表現に基づくレギュレータ、オブザーバ（観測器）、最適制御系などの設計法について講義する。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. 状態空間表現によるシステムモデルの記述方法を修得する。 2. 線形システムの安定性の概念とその判別方法を修得する。 3. 線形システムの可制御性の概念とその判別方法を修得する。 4. 線形システムの可観測性の概念とその判別方法を修得する。 5. レギュレータの設計法を修得する。 |
| 履修上の注意 ［Notes］ |
線形代数、常微分方程式、ラプラス変換などに関する基礎知識を必要とする。また、伝達関数、フィードバック制御などの制御に関する基本的な知識を必要とするため、「制御工学Ⅰ」を履修していることが必要である。 |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
1. 動的システムと状態方程式 動的システムの状態空間表現について講義する 2. 機械システムの状態空間表現 機械システムの状態空間表現を導出する 3. 電気回路システムの状態空間表現 電気回路システムの状態空間表現を導出する 4. 数学的準備 線形代数の基礎を復習する 5. 状態方程式の解（1） 状態方程式の時間領域の解を導出する 6. 状態方程式の解（2） 状態方程式の周波数領域の解を導出する 7. 線形時不変システムの漸近安定性 漸近安定性の定義と判別条件について講義する 8. 可制御性 可制御の定義と判別条件について講義する 9. 可観測性 可観測の定義と判別条件について講義する 10. 双対性 可制御と可観測の双対性について講義する 11. 線形時不変システムの構造（1） 状態変数変換とシステムの等価性について講義する 12. 線形時不変システムの構造（2） 1入出力システムの対角正準形式とその応用について講義する 13. レギュレータの設計 可制御性の応用として、レギュレータの設計について講義する 14. オブザーバの設計 可観測性の応用として、オブザーバの設計について講義する 15. 総括 本授業の内容を総括する |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
授業中に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：「システム制御理論入門」（小郷寛、美多勉、実教出版） 参考書：「制御基礎理論」（中野道雄、美多勉、昭晃堂） |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
線形代数、常微分方程式、フィードバック制御などの知識を復習すること。線形時不変システムの構造をよく理解すること。システムの伝達関数表現と状態空間表現の比較について自主的に研究すること。 キーワード: 状態空間表現、漸近安定性、可制御性、可観測性、正準形式、レギュレータ、オブザーバ |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |
| 備考 | 特になし |