専共通 計測制御概論 1年・前期・選択・学修2単位
担当教員 田辺 隆也 連絡先 
講義の概要 古典制御と現代制御を織り交ぜて制御系解析の土台となる基本事項を中心に制御系の特性解析法を講義する。
到達目標 1. 伝達関数表現を理解し、説明できること。
2. 状態変数表現を理解し、数学的な解析を説明できること。
3. 制御系の過渡および定常応答解析ができて、説明できること。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 フィードバック制御系の構成 目標値と外乱,制御要素,制御対象の各概念とブロック線図の表現法.安定性の概念,  
第2週 制御工学の展開と制御系の分類 ロバスト性の概念.追従制御,定値制御,および,プログラム制御の分類.サーボ系とプロセス系の分類.  
第3週 制御系の基本要素(その1) 比例要素,積分要素,1次遅れ要素について.  
第4週 制御系の基本要素(その2) 2次遅れ要素,むだ時間要素について.  
第5週 伝達関数表現(その1) 制御系における各要素の伝達関数表現  
第6週 伝達関数表現(その2) ブロック線図の等価変換について.  
第7週 (中間試験)  
第8週 制御系の過渡応答特性 ステップ応答とインパルス応答.  
第9週 制御系の定常応答解析 定常偏差の導出法,および,制御系の型式と定常偏差との関係.  
第10週 フィードバック制御系の安定性 伝達関数の極値(特性根)と安定性の関係.  
第11週 状態変数表現 状態変数を用いた状態方程式,出力方程式の表現と具体的なシステムの表現例.  
第12週 状態方程式(その1) 状態方程式とその解.  
第13週 状態方程式(その2) 状態方程式の線形変換.  
第14週 システムにおける位置計測と制御法 システムにおける位置検出系の構成法および位置の制御法.  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 講義内容全体についての質疑応答を行う。  
履修上の注意 AEコースの学生は履修できません。
学習教育目標 Bに対応 達成項目専攻科ロ),ハ)に対応 JABEE
認定基準
(B-1),(B-3),(d)-(1),(d)-(3)に対応
教科書・参考書 教科書:教科書は使用せず配布資料に基づき、実施する。
参考書:竹内倶佳・萩野剛二郎共著「制御工学」(培風館)、相良節夫著「基礎自動制御」(森北出版)、 福島弘毅著「制御工学基礎論」(丸善)、 美多勉著「ディジタル制御理論」(昭晃堂)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績80%およびレポートの成績20%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
現代制御の基礎となる状態方程式を理解すれば、制御の面白さが分かるとともに、高度な制御にも応用できるので、頑張って勉学に励んでいただきたい。なお、制御技術はマイクロコンピュータの普及とともにあらゆる産業の必須技術となっていて、各家庭の製品にまで行き渡り、我々の身近なものになっている。
予習:配布された資料を十分に勉強しておく。
復習:講義ノートの内容を見直し、理解不十分なところがあれば教員に聞くなどして解決しておく。課題が出された場合には期限までに完成させる。