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高校生向け

制御基礎/FUNDAMENTALS OF CONTROL ENGINEERING

武藤 康彦

理工学部共通科目

2011 秋学期/AUTUMN

講義概要

現在,工学系のどの分野においても,「制御」という概念が極めて重要になっている.制御工学は大きく分けて,周波数特性を利用した古典制御理論と,状態微分方程式を利用した現代制御理論とがある.制御工学1では古典制御理論に基づく制御系の解析と設計法を概説する.これらは産業界において現在最も多く利用されている制御系設計手法である.内容は,周波数特性を用いたシステムの表現と,周波数特性に基づいたフィードバック系の設計法が中心的話題である.講義の理解を深めるために,毎回,簡単な演習を行う予定である.制御工学2で扱う現代制御理論と合わせて制御工学の基礎を一通り行うことになる.なお,制御工学1,2,3は特にこの順に履修する必要はない.

参考書

著者名/Authors:田村捷利,武藤康彦,笹川徹史
書名/Title:システム制御のための数学
出版社・出版年/Publisher.Year:コロナ社

講義スケジュール

  講義内容 講義ノート 講義ビデオ ランク
1 フィードバックの意味
ラプラス変換と微分方程式(1)
2 ラプラス変換と微分方程式(2) 1  2  3  4  5  6  7 
3 システムの伝達関数と伝達関数の結合 1  2  3  4  5  6  7 
4 システムの安定性 1  2  3  4  5  6  7 
5 周波数特性 1  2  3  4  5  6  7 
6 ボード線図とベクトル線図 1  2  3  4  5  6  7 
7 ボード線図
ナイキストの安定判別法のための偏角原理
1  2  3  4  5  6 
8 ナイキストの安定判別
ゲイン余裕と位相余裕
ハイゲイン特性
1  2  3  4  5  6  7 
9 ハイゲイン特性とフィードバック系の安定性 1  2  3  4  5  6  7 
10 制御系の定常特性と積分補償 1  2  3  4  5  6 
11 PID制御 1  2  3  4  5  6  7  8 
12 位相遅れ補償と位相進み補償 1  2  3  4  5  6  7 
13 根軌跡
14 閉ループ系の周波数特性とニコルズ線図