制御システム工学ＩＩ（Control System Engineering II）[4B13]

＜授業のねらい＞

・システムの安定性の概念を理解すると共に、特性方程式の係数と図の解法での安定判別法を把握する。
・制御系の応答（過渡、定常）の解析法を習得することによって、フィードバック制御系の設計指標を理解する。
・PID制御の構成、実装、パラメータのチューニング、及び位相補償などの勉強によって、フィードバック制御系の設計と実装のテクニックを身につける。

＜受講にあたっての前提条件＞

「システム制御�T」を受講することで、伝達関数の性質が理解できていることが必要である。

＜具体的な到達目標＞

1．システムの特性方程式の係数での安定判別法（ラウス，フルヴィッツ）及び図の解法での安定判別法（ナイキスト線図、ボード線図）が把握できる。
2．フィードバック制御系の応答（開ループ定常特性、閉ループ過度特性）の解析法が把握できる。
3．フィードバック制御系の設計手法（PID制御の構成、実装、パラメータのチューニング、及び位相補償など）が把握できる。

＜授業計画及び準備学習＞

1. システムの安定判別
　　準備学習：教科書の7.1を熟読し、例題を解く。
2. 特性方程式の係数での安定判別
　　準備学習：教科書の7.2を熟読し、例題を解く。
3. 図的解法による安定判別
　　準備学習：教科書の7.3, 7.4を熟読し、例題を解く。
4. フィードバック制御系の構成
　　準備学習：教科書の8.1, 8.2を熟読し、例題を解く。
5. 内部モデル原理
　　準備学習：教科書の8.3を熟読し、例題を解く。
6. 閉ループ過渡特性
　　準備学習：教科書の8.4を熟読し、例題を解く。
7．学習成果の確認（授業内中間テスト）
　　準備学習：1回目から6回目の復習を行う。
8. PID制御の基本構成
　　準備学習：教科書の8.5を熟読し、例題を解く。
9. PID制御の実装(1)：微分キック、不完全微分、目標値重み
　　準備学習：教科書の8.6.1-8.6.3を熟読し、例題を解く。
10. PID制御の実装(2)：PID動作の実装、比例帯、外乱抑制、アンチワインドアップ
　　準備学習：教科書の8.6.4-8.6.7を熟読し、例題を解く。
11. PIDパラメータのチューニング：ステップ応答法、限界感度法、極値配置法
　　準備学習：教科書の8.7.1-8.7.3を熟読し、例題を解く。
12. 位相補償：進み補償、遅れ補償、スミス補償
　　準備学習：教科書の8.8.1-8.8.2、8.9を熟読し、例題を解く。
13. 現代制御とは
　　準備学習：ウェブ検索或いは参考書で現代制御の概念を調べて理解する
「試験期間内の定期試験」
　　準備学習：1回目から前回目までの総復習を行う。
14．学習内容の振り返り
　　準備学習：定期試験で解けなかった問題の解き方を考えておく。

＜成績評価方法＞

毎回提出するレポートを20点満点、授業内中間テストを30点満点、及び試験期間内の定期試験を50点満点で評価し、合計60点以上を合格とする。

＜教科書＞

「基礎と実践　制御工学入門」　コロナ社　横山、浜根、小野垣

＜参考書＞

制御基礎理論―古典から現代まで　昭晃堂　中野、美多
演習で学ぶ基礎制御工学　森北出版　森
MATLABによる制御理論の基礎　東京電機大学　野波、西村

＜オフィスアワー＞

木曜日　11:05〜12:50　新宿校舎A-2215号室（制御システム研究室）

＜学生へのメッセージ＞

制御系の設計と実装の実力を身につけたい方に対して、本講義をお進める。
オフィスアワー以外の時間でも質問、面談を歓迎する。ただし、E-mailによって事前にアポイントメントを取るようにお願いします。