シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11630070-001 

△制御工学Ⅱ・同演習-1
Control Engineering II・Exercises-1
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  辻内 伸好

<概要/Course Content Summary>

制御工学Ⅰに引き続き,線形制御理論に関する基礎知識の修得を目標とする。制御の目的は,制御量を与えられた目標値に速やかに偏差なく一致させ,また外乱などによるずれを除去することである。そのとき,制御系が安定で制御量が目標値に収束する必要がある。その安定性を判別するための方法,定常状態に至るまでの制御系の振る舞い,周波数応答との関係について学ぶ。さらに,フィードバックと制御系の安定性,過渡特性,定常特性との関係を学ぶ。簡単な形の伝達関数を持つコントローラを制御ループに挿入し,制御系の性能が与えられた仕様を満たすようにコントローラのパラメータを決めてゆくフィードバック制御系の設計法を学ぶ。 
 
企業(三菱電機)での研究開発経験を有する教員が,メカトロニクス機器開発の現状と最新の計測技術を含め,制御系の設計手法について講述する。

<到達目標/Goals,Aims>

簡単な形の伝達関数を持つコントローラを制御系に挿入することによって,制御後の特性が与えられた仕様を満たすようなフィードバック制御系が具体的に設計できるようになることを目標とする。

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御工学Ⅰの復習:ラプラス変換,ブロック線図および周波数応答の復習  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御系安定性1:ラウス・フルビッツの方法について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御系安定性2:ナイキストの方法について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御系安定性3:位相余有について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御系安定性4:ゲイン余有について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御の良さ1:制御系の過渡特性について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御の良さ2:伝達関数の極と過渡特性との関係について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御の良さ3:制御系の振る舞いと周波数応答との関係について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 制御の良さ4:制御系の定常特性について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) 10  (内容/ Contents) 制御系設計の基礎1:応答特性の改善・補償の概念について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) 11  (内容/ Contents) 制御系設計の基礎2:PID制御法の基礎について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) 12  (内容/ Contents) 制御系設計の基礎3:位相進み補償要素の設計法について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) 13  (内容/ Contents) 制御系設計の基礎4:位相遅れ補償要素の設計法について学ぶ  (授業時間外の学習/ Assignments) 教科書の予習・復習 
(実施回/ Week) 14  (内容/ Contents) 総括  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義全般の復習 
(実施回/ Week) 15  (内容/ Contents) まとめ・講評  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義全般の復習 

受講者の理解状況等に応じて授業計画を変更する可能性がある。

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

期末評価  70%  線形制御理論の中で,フィードバック制御の基本的な設計法の修得度合いを確認するため,すべての講義範囲内より期末評価を行う。 
講義中の演習  30%  講義期間中に講義内容の進捗にあわせ,理解度を確認するための演習を課す。 

線形制御理論に関する基礎知識の中で,制御系の安定性の判別方法,定常状態に至るまでの制御系の振る舞い,およびフィードバック制御系の基本的な設計法を60%理解し,定められた成果を修めた場合は単位が認定される。ここで言う成果とは,講義期間中に適時に行う演習(30%),期末評価(70%)であり,それらを総合して評価がなされる。

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
104 15.4 8.7 17.3 22.1 36.5 0.0 1.4

<テキスト/Textbook>

添田 喬,中溝 高好 共著  『自動制御の講義と演習』 (日新出版、2008年) 大学生協  ISBN:978-4-8173-0137-6  制御工学を学ぶ上での入門書で有り,例題・演習も豊富で本講義に適している。 

 

 

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