システム制御概論

  [ GB12401 ]
Introduction to System Control
対象:2学年 開設学期:秋AB 曜日・時限:金3・4 単位数:2単位
担当教員:大矢晃久

概要

工学の対象となる各種システムとその数理モデルの解析 法、およびシステム制御のための基礎について学ぶ。時 間領域における制御系の解析および安定性や、状態空間 法をベースとしたレギュレータ、サーボ系の設計等の フィードバック制御の基礎について解説し、具体例とし て倒立振子の制御法を述べる。また、ファジイ制御、 ニューラルネットの応用等についても解説する。なお、 ビデオ等を用いた応用例の紹介や、授業内容の理解を深 めるための練習問題の演習なども適宜行う。

学習・教育目標

  1. システム制御の基礎について理解する。(第 1〜2週)
  2. システムのモデル化と解析について理解す る。(第3〜4週)
  3. フィードバック制御系の設計と実 現方法について理解する。(第5〜7週)
  4. システム制御に関する歴史と現状について理解する。(第8〜10 週)

キーワード

線形システム、フィードバック制御、モデル化、安定性、状態方程式、レギュレータ、サーボ系、ファジイ制御

Keywords

Linear System, Feedback Control, Modelling, Stability, Equation of State, Regulator, Servocontrol, Fuzzy Control

時間割

講義内容/理解すべき項目
第1週はじめに
システムとは,制御とは
第2週制御のための方法
フィードフォワード/フィード バック制御,制御装置,ブロック線図
第3週システムのモデル化
アナログ系/デジタル系の表 現,システムの方程式,伝達関数
第4週システムの解析
ステップ応答,定常応答と過渡応 答,平衡点と安定性
第5週制御系の設計
レギュレータの設計(極配置法,最 適レギュレータ),サーボ系の設計
第6週制御系の実現
コンピュータの応用(計算機シミュ レーションとデジタル実現)
第7週倒立振子の制御
モデル化(運動方程式の導出、パ ラメータ推定),制御系の解析・設計
第8週制御の応用例
日常生活・先端技術に利用された制 御の高度な応用例
第9週システム制御の歴史
古典制御から現代制御まで, ラプラス変換,Z変換
第10週インテリジェント制御
ファジー制御,ニューラル ネットの応用

教材

毎週プリントを配布する。

参考書籍

 「システム制御へのアプローチ」(大須賀公一、足立 修一:コロナ社)
 「ディジタル制御工学」(兼 田雅弘、山本幸一郎:共立出版)
 「制御システ ム技術の理論と応用」(広井和夫 編:電気書院)

成績評価

学期末試験の成績に講義の出席率と演習課題の成績を加 味して評価を行う。

教員メールアドレス

大矢晃久:ohya@cs.tsukuba.ac.jp

TF・TA

三石和輝 : mitsuishi-k@roboken.cs.tsukuba.ac.jp

オフィスアワー

月10:30〜12:30 総合研究棟B棟1009(大矢)