制御工学（Control Engineering）[5C01]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　制御理論の体系には古典制御理論と現代制御理論の２分野がある．この科目では数学的手法にラプラス変換を用いてフィードバックシステムのシステム解析・設計に必要な古典制御理論を学ぶ．古典の文字が付くことから古くさい内容の理論体系と受けやすいが，制御関連の仕事や研究を行う現場や部署ではこの理論体系が重要な役割をなしている．
　この授業でのは具体的目標をあげると以下のようになる．
　(1) ラプラス変換法とシステム記述法
　(2) システムの解析法と設計法などを理解する．
この授業では理解を深める目的から演習を行いながら講義を進める．授業終了前には講義した内容の範囲内で出す課題を解かせる．次週には課題の解答を説明することで間違いを検証させ，理解度を高めさせる．

(JABEE学習・教育目標）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：Ｄ-1,2：◎
（JABEEキーワード）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：伝達関数，フィードバック制御，ラプラス変換，特性方程式，周波数応答，ナイキスト線図，動特性測定
（前提となる基礎知識と習得後の展開）
　自然界の現象を式で表現すると微分方程式で表せる．したがって，微分方程式論を習得しておく必要がある．本科目で習得した知識は機械振動学、ロボット工学などの科目を履修するうえで役立つ科目である．

＜授業計画＞

1. 制御とは，ラプラス変換法の定義
2. ラプラス変換の基本定理
3. 図形へのラプラス変換法の応用
4. 逆ラプラス変換法と微分方程式解法への応用
5. 伝達関数とブロック線図
6. 線形変換法と信号伝達線図
7. システムの過渡応答法
8. システムの周波数応答法（Nyquist線図）
9. システムの周波数応答法（Bode線図）
10. システムの安定判別（Hurwitzの安定判別法）
11. システムの安定判別（Routhの安定判別法）
12. システムの安定化
13. 根軌跡法によるフィードバックシステムの設計法

＜成績評価方法及び水準＞

成績評価は期末試験の80%と毎回授業終了前に出す課題(1点評価)の課題点の20%から評価点を算出し，評価点が60点以上を合格とする．
　「機械工学エネルギー・デザインプログラム」の学習・教育目標Ｄ-1，2は，上記評価基準を満たせば達成できる．

＜教科書＞

（別途制定する）

＜オフィスアワー＞

（別途指定する）

＜学生へのメッセージ＞

　制御工学は難解な数学をいじくり回す学問と思っている人が多いように見受けられる．しかし，ラプラス変換の基本概念さえ理解できれば，後の内容は四則演算を行うだけである．したがって，授業にはまじめに出席する必要がある．課題を評価することから遅刻を認めない場合がある．
　

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