授業の目標と概要 |
すべての機械は制御されなければ役に立たない。組み込み開発を担う情報系技術者にとって,制御工学の実際を |
学ぶことは避けて通ることはできない。本授業では,マイクロコンピュータによるモータの回転の位置決め制御や速度 |
制御を行い,直感的に制御工学のイメージをつかむことを最初の目標とし,次に,古典制御理論の基礎を講義で学習 |
し,演習問題も解きながら習得することを目標とする。 |
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カリキュラムにおける位置づけ |
組み込み開発の導入として位置づけられる。コンピュータによる測定や制御の基礎として,最初に実験を行い,感覚 |
的に理解した後,座学で制御工学を学ぶ。本授業は,学修単位であるため,ほぼ毎回宿題を出す。 |
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●実験 |
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モータの制御,H回路とPWM制御,マイクロコンピュータのプログラム開発 復習 |
2 |
モータの制御プログラミング(一定時間駆動) |
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モータの制御プログラミング(所定の場所まで駆動) |
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位置決め制御のアイデアレポート作成 |
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位置決め制御のアイデアレポート講評 |
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位置決め制御のアイデア実験 |
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位置決め制御(位置フィードバック制御) 実験 |
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位置決め制御(位置+速度フィードバック制御) 講義・実験 |
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一定角速度で回転させる(位置+速度フィードバック制御) 講義・実験 |
2 |
一定角速度で回転させる(位置+速度+積分フィードバック制御) 講義・実験 |
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●講義 |
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1.機械制御とは |
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フィードバック制御とは何かを理解する。 |
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2.制御系解析の方法 |
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ラプラス変換と伝達関数を理解する。 |
6 |
3.過渡応答(制御工学Ⅱの進捗状況によっては復習) |
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インパルス応答,ステップ応答,ランプ応答について解析の方法を理解する。 |
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4.過渡応答(制御工学Ⅱの進捗状況によっては復習) |
6 |
インパルス応答,ステップ応答,ランプ応答について解析の方法を理解する。 |
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5.周波数応答 |
6 |
周波数伝達関数,ボード線図,過渡応答と周波数応答との関係について理解する。 |
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6.フィードバック制御系の安定性とその評価 |
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安定限界と安定評価の方法について理解する。 |
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7.フィードバック制御系の特性 |
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定常特性と評価,閉ループ制御系についてステップ応答,周波数応答等を実例に沿って理解する。 |
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8.制御からみた機械の設計(講義の進捗によっては講義しない場合がある) |
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剛性,慣性モーメント,固有振動数,モータ出力と始動力,ロストモーション等 |
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