制御工学Ⅱ ｜シラバス情報

授業コード

510337

オムニバス

科目名

制御工学Ⅱ

科目名（英語）

Control Engineering II

配当学年

2年

単位数

2単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

月曜3限

対象学科

先_ロボ

コース

科目区分

専門科目

必選の別

選択科目

担当者

山縣　広和、中里　裕一

教室

3-323

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

機構系を思ったように駆動制御するときに必要な制御理論に関して、基本といえる古典制御理論・現代制御理論についてその概略を説明し、ロボットや機械システムの制御について学ぶ。制御方法の理論的背景を理解する。
提出された課題レポート等を添削し返却する。内容を必ず確認すること。　　

達成目標１

ラプラス変換、ステップ応答、周波数特性などの信号処理手法の考え方がわかる。【40%】　

達成目標２

PID制御など古典制御のパラメータの決め方がわかる。【30%】

達成目標３

可制御・可観測、状態フィードバック、オブザーバなど現代制御の考え方がわかる。【30%】　

達成目標４

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

○

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

古典制御理論、現代制御理論の概略　　

予習：古典制御理論、現代制御理論の特徴について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第２回

ラプラス変換とその利点、ステップ応答

予習：なぜラプラス変換を用いるのか調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第３回

周波数応答　

予習：各要素の周波数応答について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第４回

フィードバックシステムの応答

予習：フィードバックの効果について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第５回

システムの安定性判別

予習：位相余裕・ゲイン余裕について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第６回

根軌跡法

予習：特性方程式について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第７回

フィードバックシステムの設計

予習：過渡応答やPID制御の各パラメータについて調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第８回

システムの状態変数表示法

予習：状態変数や状態ベクトルとは何か調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第９回

状態方程式と伝達関数

予習：状態方程式や出力方程式について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第10回

線形変換と対角標準形

予習：線形変換と」対角標準化について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第11回

可制御性と可観測性

予習：可制御性と可観測性について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第12回

実現問題と最小実現

予習：伝達関数の固有値について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第13回

システムの安定性、状態フィードバック制御

予習：状態フィードバック制御について調べておくこと（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

第14回

その他の制御理論概略とまとめ　　

予習：ロバスト制御、適応制御など世の中にどのような制御理論があるか調べてみること（1時間）。
復習：授業の例題を再度自分で解いてみること（2時間）。

課題等に対するフィードバック

小テストに関しては採点した答案を返却し、授業内で解説を行う。
レポート関しては授業内においてコメントでフィードバックを行う。

評価方法と基準

成績評価は平常点と小テスト(26％)、期末試験(60％)、レポート(14％)で行う。これらを総合し60点以上の場合に合格とする。

テキスト

中野道夫、美多勉　『制御基礎理論‐古典から現代まで‐』　コロナ社 (2014)【ISBN:978-4-339-03213-0】
加藤隆、『制御工学テキスト』　オーム社【ISBN978-4-274-22934-3】　

参考図書

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科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

ロボティクスでは機械工学、電気電子工学、情報工学を統合して一つの機能を実現するロボットを構成する。この科目はこの目標を達成するため、ロボティクス学科の学生が、ロボットの運動制御を実現する上で必要な学習を行う科目である。特に「制御工学I」の発展的内容を扱う。　　

履修登録前の準備

各自のPCにscilabをダウンロードして使えるようにしておく（詳細は別途説明する。）
「制御工学I」の発展的内容の科目であるため、「制御工学I」の十分な復習をしておくこと。