授業の目標と概要 |
自動制御の発展により家庭から産業界まで自動化、省力化が進められている。授業では前半で物理現象の数学モデル |
化,微分方程式のラプラス変換による解法を復習する。そしてモータの位置決め制御を例として取り上げ,古典制御 |
理論の復習を行なう。倒立振り子を例として取り上げ,極配置法による制御を現代制御理論のアプローチについて学 |
ぶ。 |
またフィードフォワード制御の例として,管内能動消音について解説する。 |
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カリキュラムにおける位置づけ |
共通専門科目であり,微分方程式・ラプラス変換を学んでいない学生も対象になっている。 |
本校準学士課程のラプラス変換および,微分方程式で記述された物理現象の扱いからスタートし,同じく準学士課程 |
の制御工学を定着させ,現代制御理論へのアプローチを行なう位置づけとなる |
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1.自動制御とは |
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自動制御の種類と発展過程 |
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2.数学的準備 |
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定係数線形微分方程式,ラプラス変換,ラプラス変換による定係数線形微分方程式の解, |
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行列,行列の固有値・固有ベクトル,運動方程式 |
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3.物理現象の記述と状態量 |
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代表的物理量 |
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運動方程式 |
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キルヒホフの定理 |
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4.基本的なフィードバック制御 |
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伝達関数とs領域で入出力 |
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フィードバックを用いたモータの位置決め制御 |
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5.現代制御のアプローチ |
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状態量,状態空間の扱い |
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状態方程式と解法 |
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状態推移行列 |
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可制御性と可観測性 |
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4.倒立振り子を例にとった制御方法 |
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状態方程式 |
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可制御性,可観測性 |
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状態フィードバックによる制御系の設計(極配置法) |
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(最適レギュレータ) |
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5.能動消音の紹介 |
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実機による演習 |
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フィードフォワード制御 |
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教科書 |
プリントを配布します http://tokyo-ct.net/usr/kosaka/index.htmlの授業資料参照
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補助教科書 |
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履修上の注意 |
複素数,物理(剛体の力学),電気工学,線形定係数微分方程式,ラプラス変換,線形代数(固有値,固有ベクトル)の知識を復習しながら使います。
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評価基準 |
古典制御によるモータの位置決め制御の解析がわかること。状態方程式を用いた解析がわかること。
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評価法 |
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学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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