Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32798:[2025 Fall]Modern Control Theory (T8) § 32799:Control Theory for Electronic Engineering (X8) 2025 Fall Wed3 College　of　Science　and　Engineering TAKABA KIYOTSUGU、NAMBA TAKUMI 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest303

Language

日本語

Course Outline and Method

状態空間モデルに基づく現代制御理論について講述する．
状態空間システムの安定性および可制御性・可観測性の概念を導入し，状態フィードバック制御およびオブザーバによる制御系設計法について述べる．
基本的に，manaba+R上で配布する教材（レジメ，スライドPDF，動画など）を用いて学習を行う．
本学で包括ライセンス契約をしている数値解析ソフトMATLAB/Simulinkを用いた数値計算も行う．

Student Attainment Objectives

状態空間モデルに基づく制御システムの解析・設計のために線形代数、微分方程式などの基礎数学を応用することができる．
可制御性，可観測性，安定性などの概念を理解し、状態空間モデルに基づく線形システムの解析を行うことができる．
極配置，最適レギュレータ，オブザーバなど基本的な制御系設計ができる．

Recommended Preparatory Course

制御工学を履修していることが望ましい．また，線形代数学および微分方程式についてよく復習しておくこと．

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目。第6回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1～3

数学的準備 (1)

線形空間、線形写像、固有値・固有ベクトル、2次形式

4

数学的準備 (2)

ベクトル・行列の微分

5

システムのモデリング（１）

状態方程式の導入，各種システムのモデリング

6

システムのモデリング（２）

行列指数関数，線形状態方程式の解，伝達関数行列

7

システムの安定性

Lyapunov安定性，漸近安定性，Lyapunov方程式

8

可制御性と可観測性

可制御性，可観測性

9

正準分解と実現

Kalmanの正準分解，最小実現，可制御正準形

10（難波）

到達度確認テスト１

記述式テストの実施と解説

11

状態フィードバック制御と極配置

状態フィードバック制御，極配置法による制御系設計

12

オブザーバ

出力フィードバック制御と状態推定問題，オブザーバ，分離定理

13

線形２次最適レギュレータ

線形２次最適制御問題，リカッチ方程式

14

到達度確認テスト２

記述式テストの実施と解説

Class Format

教室での対面授業を行う。ただし、Zoomを援用する。

Recommendations for Private Study

適切に時間管理をして自学自習に励んでもらいたい．

授業の中で数値計算ソフトMATLABを用いた計算やシミュレーションを度々デモする予定である．本学では包括ライセンスにより，すべての学生・教員がMATLAB を利用することができる．受講生には，実際にMATLABを使って各種の計算を行うことによって理解を深めてもらいたい．MATLABの利用法は，manaba+Rにあげる資料および「参考になるWWWページ」を参照されたい．

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

学期内に実施するレポート課題と2回の到達度確認テストおよび各回に実施する小テストの評点に基づいて成績評価する．なお，レポート課題の提出と2回の到達度確認テストの受験はすべて必須とする．

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

いかなる工学分野（特に本科目で扱う制御工学）も，数学を基本として成り立っています．
1,2回生で学習した数学の基礎事項をよく復習しておいて下さい．

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

配布資料

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
現代制御論 吉川・井村 昭晃堂
Feedback Systems Astrom, Murray Princeton University Press 9780691135762
Linear Systems Theory Hespanha Princeton University Press 9780691140216

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Learning Management System （manaba+R）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/