2023年度/3T13295001 (市大)

【火3】線形フィードバック制御理論 <後期>

線形システムの状態空間モデルをはじめ，システム安定性，可制御性，可観測性について述べた後，フィードバック制御の設計方法の講義を行う。 数値計算ソフトウェア（MATLAB）を用いた演習も行う。

担当教員氏名

蔡 凱

科目ナンバリング

TNA303306 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

3年 (市大)

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。

単位数

2単位 (市大)

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

線形システムの動特性とフィードバック制御のコンセプトを説明できる。 線形システムの分析と制御アルゴリズム設計ができるようになる。

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	線形システム制御の導入：状態空間モデル，非線形システムの線形化	授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第2回	線形システムの安定性の概念：Lyapunov安定性，漸近安定性	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第3回	状態方程式の解：状態遷移行列，Jordan標準形	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第4回	安定性の判定法	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第5回	可制御性：可到達状態，可制御性行列，PBHテスト	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第6回	状態フィードバック制御：固有値配置定理	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第7回	状態フィードバック制御：可安定性	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第8回	可観測性：状態再構成，可観測性行列	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第9回	可検出性，線形システムのKalman分解	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第10回	状態推定，状態オブザーバの設計	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第11回	出力フィードバック制御：フィードバック安定性	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第12回	追跡とレギュレーション問題：基準信号の追跡，外乱と雑音の除去	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第13回	内部モデル原理：内部モデルに基づく制御の設計	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第14回	最適制御：LQRレギュレータ問題とその解	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第15回	マルチエージェントシステムの合意問題	授業前，前回の講義内容を復習すること。 授業後，学習内容を理解するために資料を復習すること。
第16回	試験

成績評価方法

到達目標の達成度について評価のための定期試験を行う．総合100 点満点に対する 60 点以上を合格，60 点未満を不合格とする．

履修上の注意

線形代数Ⅰ・Ⅱ，システム制御工学の知識を前提とする。

教科書

なし

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参考文献

資料を配布すること

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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