科目名 : 線形制御理論

科目コード 90720
配当学年 3年
開講期 前期
曜時限 金曜・1時限
講義室 総合研究8号館講義室3
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語
担当教員 永原正章

講義概要

ワットの遠心調速機(1788)とブラックのフィードバック増幅器(1927)に起源をもつフィードバック制御の理論について,その基礎を学びます.ラプラス変換を基礎として,フィードバック制御系の解析方法と安定性の判別法,サーボ系の設計理論などフィードバック制御の基礎について講述します.

評価方法

レポートおよび期末試験の評点により成績を評価します.

最終目標

フィードバック制御系の解析の基礎を理解し,周波数応答に基づく設計手法を習得することが目標です.

講義計画

項目 回数 内容説明
フィードバック制御とは 1 自動制御の歴史を振り返り,また最先技術を紹介しながら,フィードバック制御とは何かについて概説します.
ラプラス変換 2 ラプラス変換とその基本的性質およびラプラス変換による微分方程式の解法などについて学びます.
システムモデルと伝達関数 2 システムのインパルス応答,伝達関数など線形定係数システムの入出力表現とブロック線図による制御系の表現について学びます.
過渡応答とシステムの安定性 3 1次と2次の伝達関数のインパルス応答とステップ応答の性質,さらに線形システムの安定判別法について学びます.
周波数応答 2 正弦波入力に対する線形システムの応答を特徴づける周波数応答,ベクトル軌跡,ボード線図について学びます.
フィードバック系の安定性 2 伝達関数のベクトル軌跡を利用してフィードバック系の安定性を判別するナイキストの方法について講義し,ゲイン余裕や位相余裕などの概念を説明します.
フィードバック制御系の特性 2 感度関数を用いて閉ループ系の特徴について述べた後,制御系の型,サーボ系を設計するための基本原理である内部モデル原理などについて講義します.
学習到達度の確認 1

教科書

使用しません.

参考書

杉江・藤田:フィードバック制御入門,コロナ社(1999)
片山:新版フィードバック制御の基礎,朝倉書店(2002)

予備知識

システム解析入門(90070),工業数学A1(20500)を受講しておくと理解がしやすいでしょう.また複素関数に関する若干の予備知識を必要とします.

授業URL

その他