2023年度/2B20304001 (府大)

【水2】システム制御学I <前期>

機械システムの制御を考えるとき制御工学は重要な役割を果たします．制御工学には伝達関数法に基づくものと状態変数法に基づくものとの2種類があります．この講義では伝達関数法に基づき，制御工学の基礎を学びます．システム制御学Iは機械工学の応用に関連する科目の一つです．

担当教員氏名

小林 友明

科目ナンバリング

BMMEE3B20-J1 (府大)

授業管轄部署

工学部

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

カリキュラムにより異なります。 (府大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。学年指定なしの表記は、要覧等を確認してください。

単位数

2単位 (府大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

１． 伝達関数，ブロック線図について理解し応用する能力を身につける． ２． ベクトル軌跡（ナイキスト線図），ボード線図を理解し応用する能力を身につける． ３． システムの安定性，ラウス・フルビッツの安定判別，ナイキストの安定判別について理解し応用する能力を身につける． ４． 定常偏差，制御系の設計手法（根軌跡法，PID制御）について理解し応用する能力を身につける．

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	古典制御の歴史	配布資料１：ラプラス変換：基本編 教科書：第1章，第2章
第2回	システムモデルと伝達関数（ラプラス変換）	配布資料２：ラプラス変換：応用編 教科書：pp.45-48
第3回	伝達関数（インパルス応答）	配布資料３：伝達関数 教科書：pp.48-51
第4回	ブロック線図	配布資料４：ブロック線図 教科書：pp.74-81
第5回	過渡応答と安定性	配布資料５：ステップ応答 教科書：pp.51-74, pp.135-140
第6回	ラウス・フルビッツの安定判別法	配布資料６：フルビッツの安定判別法 教科書：pp.140-159
第7回	周波数応答(ベクトル軌跡)	配布資料７：ベクトル軌跡 教科書：pp.91-94, pp.118-126
第8回	周波数応答（ボード線図）	配布資料８：ボード線図 教科書：pp.51-74, pp.95-110
第9回	ナイキストの安定判別法	配布資料９：(狭義)ナイキスト法とボード線図の関係 教科書：pp.172-178
第10回	閉ループの安定性	配布資料１０：ナイキストの安定判別法 教科書：pp.159-172
第11回	定常偏差	配布資料１１：Ｓｃｉｌａｂの使い方 教科書：pp.210-219
第12回	根軌跡	配布資料１２：根軌跡によるフィードバック制御系の設計 教科書：pp.180-197
第13回	フィードバック制御系の設計（根軌跡法）	配布資料１２：根軌跡によるフィードバック制御系の設計 教科書：pp.221-236
第14回	フィードバック制御系の設計（PID設計法）	配布資料１３：ＰＩＤ制御による制御系設計 教科書：pp.237-242
第15回	フィードバック系の特性

事前・事後学習の内容

授業時間だけで授業の内容を理解し，その理解を定着させることはできません．授業の復習はもちろんのこと予習も必要です．各講義毎に予習項目をポータルシステムより事前配布します． 予習をし，理解できない部分を明確にしておいてください． 配布資料には練習問題がありますので，復習にも活用してください．

成績評価方法

授業目標の１，２，３，４それぞれ約25%とする． 定期試験70％，演習・レポート30％により評価します． 合計１００点に対し６０点を合格とします．

履修上の注意

授業計画は進捗に合わせ適宜指示します．

教科書

吉川 恒夫著：「古典制御論」，コロナ社 ※ 購入は任意です．

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参考文献

伊藤正美　著：「自動制御概論（上）」，昭晃堂 片山徹 著：「フィードバック制御の基礎」，朝倉書店

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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