シラバス情報
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教員名 ： 桐山 善守
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開講年度
2025年度
開講学期
後期
科目名
現代制御
授業種別
講義
科目名（英語）
modern control
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0700050 現代制御 [C4][対面]
担当教員
桐山 善守
単位数
2.0単位
曜日時限
火曜3限
キャンパス
新宿
教室
A-0815教室
学位授与の方針
１ 基礎知識の修得 0%
２ 専門分野の知識・専門技術の修得 100% ３ 汎用的問題解決力の修得 0% ４ 道徳的態度と社会性の修得 0% 具体的な到達目標
・システムの状態方程式を構築できる。状態フィードバックによる固有値の変化を計算し、その安定性を評価できる。可制御および可観測の判断に基づき、実システムのモデル化を通じてオブザーバを作成することで状態変数を推定できる。
受講にあたっての前提条件
本科目を履修する前に、「システム制御I」を履修しておく必要がある。
授業の方法とねらい
現代制御理論の基礎を理解することを目標とする。具体的には、線形代数に基づく自動制御の概念を把握し、その上で、古典制御と現代制御の関係、状態フィードバック、オブザーバの概念を理解する。
AL・ICT活用
特に活用しない
第1回
授業形態
対面
事前学習
線形代数および制御工学Iの内容を確認しておくこと。
1時間
授業内容
古典制御と現代制御の対比、線形代数の復習
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
古典制御あるいは線形代数を復習する。 1時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
現代制御と古典制御の対比
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
これまでに習得した物理・力学系科目の内容について復習する。 1時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
システムの状態方程式表現１（導出、ブロック線図、等価変換）
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書1.1節、あるいは制御工学の本で状態方程式に関する項目を予習する。 1時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
システムの状態方程式表現２（伝達関数との関係）
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書1.2＆1.3節、あるいは制御工学の本で状態方程式に関する項目を予習する。 1時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
可制御性の定義と基本定理
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書2.1節、あるいは制御工学の本で可制御性に関する項目を予習する。 1時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
可制御正準形
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書2.5節、あるいは制御工学の本で可制御正準形に関する項目を予習する。 1時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
可観測性の定義と基本定理
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書2.2節、あるいは制御工学の本で可観測性に関する項目を予習する。 1時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
可観測正準形
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書2.5節、あるいは制御工学の本で可観測正準形に関する項目を予習する。 1時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
可制御性と可観測性の双対性と線形システムの安定性
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
準備学習：参考書2.3節、あるいは制御工学の本で双対性に関する項目を予習する。 準備学習：参考書3.1＆3.2＆3.3節、あるいは制御工学の本で線形システムの安定性に関する項目を予習する。 1時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
状態フィードバック制御と極配置
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書4.1節、あるいは制御工学の本で状態フィードバックに関する項目を予習する。 1時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
状態観測器の原理
事後学習・事前学習
授業時に提示された例題、演習問題、教科書の問題等に取り組む。不明な点があれば質問できるようにしておく。
参考書4.3節、あるいは制御工学の本でオブザーバに関する項目を予習する。 1時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
状態観測器を用いた状態フィードバック制御
事後学習・事前学習
全ての講義で扱った内容を復習し、例題・演習問題を用いて理解度を確認する。
1時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
併合システム
事後学習・事前学習
前回までの全ての講義で扱った内容を復習し、例題・演習問題を用いて理解度を確認する。
1時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
期末試験
事後学習・事前学習
総合学習(期末試験)の内容を踏まえ、全講義内容を復習し、例題・演習問題を用いて理解度を確認する。
1時間
第15回
授業形態
遠隔（オンデマンド）
授業内容
これまでの総復習を行う。
事後学習
総合学習(期末試験)の内容を踏まえ、全講義内容を復習し、例題・演習問題を用いて理解度を確認する。
1時間
成績評価の方法
成績評価は、定期試験 70％、レポートおよび授業時の課題30%とし、60点もしくはGrade D以上の者に単位を認める。
受講生へのフィードバック方法
演習課題の説明は、次週の授業開始時に行う。
教科書
特に定めない
参考書
田中幹也、石川昌明、浪花智英共著 「現代制御の基礎」 森北出版株式会社
オフィスアワー
・水曜日12:40〜13:30 新宿キャンパス 高層棟A-1774室(生体医工学研究室)。
・簡単な質問は、授業後に教室にて受け付ける。 ・あらかじめ予定がわかっている場合には、事前にE-mailで連絡をすることが望ましい(kiriyama@cc.kogakuin.ac.jp)。 受講生へのメッセージ
この授業は、数学の知識（線形代数学と微分方程式論）を必要とすることと数学的なモデルを構築する能力が大切である。１、２年生までの学習および古典制御理論についてきちんと学んでおくことが重要である。
実務家担当科目
実務家担当科目
実務経験の内容
検体を対象にした実験装置の開発や制御実験
ヒトの運動制御理論の解明に関する解析 教職課程認定該当学科
該当なし
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a（Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修） ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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