授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
33924:現代制御論(T8) § 33925:電子制御(X8) 2024 秋セメスター 木4 理工学部 鷹羽 浄嗣 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス２０６号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

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．

受講生の到達目標

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．

事前に履修しておくことが望まれる科目

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．

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等
3回

1
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

1回

2
数学的準備 (2)

ベクトル・行列の微分

3回

3
システムのモデリング

各種システムのモデリング，状態空間モデルの導入
線形状態方程式の解，行列指数関数，線形システムの応答

1回

4
システムの安定性

Lyapunov安定性，漸近安定性，Lyapunov方程式

1回

5
可制御性と可観測性

可制御性，可観測性

1回

6
正準分解と実現

Kalmanの正準分解，最小実現，可制御正準形

1回

到達度確認テスト１

記述式テストの実施と解説

1回

7
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，極配置法による設計

1回

8
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

1回

9
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

1回

到達度確認テスト２

記述式テストの実施と解説

授業実施形態

教室での対面授業を行う。ただし、Zoomを援用する。
6回目(10/31)はオンラインで実施する．

授業外学習の指示

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．

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 0

レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 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．

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

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．

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

配布資料

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
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

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示）

備考


【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/