2025年度

前期

計測制御工学特論

講義

Control and Measurement

Z1100017 計測制御工学特論 [対面]

向井 正和

2.0単位

木曜3限

新宿

A-0473教室（大学院工学研究科）

A 専攻する研究領域における高度な専門知識を身につけたもの 100%
B 科学技術を運用する能力を身につけたもの　0%
C 主体的に研究に取り組み、社会や職業についての知識や技術者や研究者として必要な倫理観を身につけたもの　0%
D 特定の専門領域における創成能力を身につけたもの　0%

この講義では制御工学の基本であるフィードバック制御について学習し，計算機を用いた解析・設計法を習得できる．具体的には，計測制御工学分野で標準的なソフトウェアであるMATLAB/Simulinkを用いて，解析・制御系設計ができるようになることを目指す．

具体的な到達目標
・フィードバック制御について理解する
・基本的なモデリングができる
・計算機を利用して基本的な制御系の解析・設計ができる

受講者数と状況などによって授業方法を変更する可能性がある．

伝達関数，ラプラス変換など古典制御に関する事項が理解できていること．

e-ラーニング等ICTを活用した自主学習支援

１　序論・フィードバック制御（キーワード：制御，システム，フィードフォワード，フィードバック）
２　ダイナミカルシステム （キーワード：ダイナミカルシステム，線形化）
３　ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性（キーワード：伝達関数，ブロック線図）
４　ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性（キーワード：インパルス応答，１次系）
５　ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性（キーワード：2次系，過渡応答，極，零点）
６　フィードバック制御系の特性（キーワード：安定性，感度，開ループ伝達関数）
７　周波数応答（キーワード：周波数伝達関数，ゲイン，位相，ベクトル軌跡）
８　周波数応答（キーワード：ボード線図）
９　フィードバック制御系の安定性（キーワード：内部安定性，ナイキストの安定判別法，交差周波数，位相余裕，ゲイン余裕）
１０フィードバック制御系の設計演習（キーワード：MATLAB, simulink）
１１フィードバック制御系の設計法（キーワード：設計手順，PID制御）
１２フィードバック制御系の設計法（キーワード：位相遅れ補償，位相進み補償）
１３フィードバック制御系の設計演習（キーワード：磁気浮上装置）
１４学習の振り返り

授業内に出題する小テスト，学期末に出題するレポートを3:7の割合で評価する．
60点以上を合格とする．

講義中に前回出題した小テストについてのフィードバックを行う．

なし．資料をKU-LMSで配布する．

杉江，藤田，フィードバック制御入門，コロナ社，1999

時間：月曜日 10:00-11:00
場所：新宿キャンパスA-2216

近年自動車業界を中心にソフトウェアを活用した設計開発，simulinkなどで作成した「モデル」を使用したモデルベース開発(Model-Based Development, MBD)が行われている．MBDの基礎的な制御系設計ソフトウェアであるMATLAB/Simulinkを活用することで制御工学の理解が深まることを期待する．また，この講義の内容を制御の分野だけでなく，様々な分野の修士研究で生かしてほしい．

実務家担当科目ではない

電気・電子工学専攻