2024年度/1AJG033001 (公大)

【水2】線形フィードバック制御 <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 OR Python）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

AJGOIN32031-J1 (公大)

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

3年 (公大)

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 (公大)

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

本講義では、以下の項目を達成目標とする。 １．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こと。 ２．線形システムの分析と制御アルゴリズム設計ができること。

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 )	状態空間モデルに関する予習・復習
第2回	システム 線形化	システム 線形化 に関する予習・復習
第3回	線形システムの安定性	線形システムの安定性 に関する予習・復習
第4回	状態方程式の解、状態遷移行列とその特性	状態方程式の解、状態遷移行列 に関する予習・復習
第5回	システム安定性の判断条件	システム安定性の判断条件 に関する予習・復習
第6回	システムの 可制御性、 PBH テスト	システムの 可制御性、 PBH テスト に関する予習・復習
第7回	極配置定理	極配置定理 に関する予習・復習
第8回	システムの 可安定性、状態フィードバック制御	システムの 可安定性、状態フィードバック制御 に関する予習・復習
第9回	システムの 可観測性、可検出性	システムの 可観測性、可検出性 に関する予習・復習
第10回	Kalman 分解	Kalman 分解 に関する予習・復習
第11回	システムの 出力フィードバック制御	システムの 出力フィードバック制御 に関する予習・復習
第12回	システムの 追跡と出力レギュレーション問題	システムの 追跡と出力レギュレーション問題 に関する予習・復習
第13回	内部モデル原理	内部モデル原理 に関する予習・復習
第14回	最適制御Ⅰ（線形二次レギュレータ）	線形二次レギュレータ に関する予習・復習
第15回	最適制御Ⅱ（リッカチ方程式とその解）	リッカチ方程式 の解 に関する予習・復習
第16回	定期試験

成績評価方法

到達目標の達成度を確認するための定期試験 (100 点）により評価し、 60 点以上で合格とする。 合格(単位修得)のための最低基準については，線形システムの基礎概念（ 状態空間モデル，線型化，安定性，可制御性，可安定性，可観測性，可検出性，Kalman分解など）を説明・活用できること，および線形システムの制御アルゴリズム（状態フィードバック，出力フィードバック， 出力レギュレーション，最適制御など）を設計できること．

履修上の注意

( 関連科目） 線形代数１ 、 線形代数 2B 、システム工学

教科書

なし

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参考文献

杉江俊治・藤田政之　『フィードバック制御入門』　コロナ社

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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その他

本授業では基本的に英語で講義を行う．予習・復讐のためMoodleにて日本語の授業ビデオを提供する．