Friday, 28 September 2007

3年生月曜日一限 冬学期講義「制御工学第二」(2008.01.20再更新)

制御工学第II

古関隆章・堀 洋一 Ext. 26676, koseki@koseki.t.u-tokyo.ac.jp


重要:11/26に半分説明を行った、状態推定器に関する説明用のスライドのファイルをアップロードしました。入手して、内容をよく読み理解を深めてください。演習問題をはじめ本講義に関する配布資料をここから入手してください。(第3回のレポートをアップロードし、その2/4の提出についての情報が更新されています。)

 
講義の進捗状況および堀教授との日程調整により変更の可能性がありますが、現段階での案として以下の日程を考えています。(変更は、適宜修正・付記します。) 本講義の指定教科書はありません。(下に推奨参考書として挙げている、堀洋一著「応用制御工学」(丸善出版)は生協本やタウン などで入手可能と思いますが、問題があれば教えてください。)
==>その後、10/01に生協から、堀先生の本は入荷困難という報告をいただきました。この事実を受けて、推奨参考書を、「
新: 制御理論の基礎 昭晃堂」に変更します。堀先生の本の内容を知りたい方は、上記のweb書店や2号館図書館所蔵の書籍をご利用いただくか、堀教授に直接お問い合わせください。

制御工学第二講義予定

(01) 10/01 状態空間におけるシステムの取扱(1):夏学期の復習、状態変数と状態方程式、状態遷移行列
   10/08
(休日)
(02) 10/15
状態空間におけるシステムの取扱(2): 実現問題、時間応答シミュレーション
(03) 10/22
状態空間におけるシステムの取扱(3):状態フィードバック、最適制御、演習出題
(04) 10/29
状態空間におけるシステムの取扱(4): 状態推定、システム同定
(05) 11/05
状態空間法、最適制御演習
(06) 11/12
ディジタル制御(1): 空間量子化と時間量子化
(07) 11/19
ディジタル制御(2): サンプリング動作の数学的表現、サンプリングを含む系の取扱とZ変換
(08) 11/26
ディジタル制御(3): ディジタル系安定性判別、ディジタル系のアナログ近似、演習出題
(09) 12/03
ディジタル制御(4): 有限整定とデッドビート応答
(10) 12/10 状態推定法、ディジタル制御演習
実態:
ディジタル制御(1): 空間量子化と時間量子化, サンプリング動作の数学的表現、サンプリングを含む系の取扱とZ変換
(11) 12/17
ディジタル制御(2): シャノンの標本化定理、ディジタル系安定性判別、s平面とz平面の対応関係(重要!)

聴講者の皆様良きお年をお迎えください!


(12) 01/21 ディジタル系のアナログ近似  非線形制御入門 +演習出題
(13) 01/28
堀教授特別講義: 外乱オブザーバとロバスト制御の話

(14) 02/04 1限 期末テスト  表裏に自由な記述をした紙一枚持ち込み可 とします。

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2. 教科書・参考書

生協書籍部からの連絡(10/02)

> 下記、教科書・参考書は出版社にて在庫切・重版未定のため、取り寄せできませんでした。
> 工学部 402472 制御工学第二 応用制御工学 丸善
> 工学部 402472 制御工学第二 アドバンスト制御のためのシステム制御理論 朝倉書店

推薦参考書 新: 制御理論の基礎 昭晃堂

ただし、これは教科書指定ではなく、推薦参考書なので、授業では該当ページを示すのみで板書の内容と一対一の対応にはなっていない。主として、自宅学習や演習問題を解く際の参考として活用してほしい。具体的にはいろいろと探してみて自分に合うと思う本を買って学ぶのが良い。

堀・大西: 応用制御工学  丸善(入手困難のため准教科書指定からはずした。 2007.10.02)
平井・羽根田・北村:
システム制御工学  森北出版
金原・黒須:
ディジタル制御入門  日刊工業新聞社
小郷・美多:
システム制御理論入門 実教出版社
正田:
制御工学  培風館 
新:
制御理論の基礎 昭晃堂
前田・杉江:
アドバンスト制御のためのシステム制御理論 システム制御情報学会編 朝倉書店
MATLAB: SimuLink, Control tool box
など
計測制御学会誌、電気学会雑誌、論文誌など


3. 授業の受け方

式を自分で追ってみる-------演習問題。
月曜午後の演習のようにSCILABなどを用いたシミュレーションもできると良い。
演習問題のレポートをすべて期限内に提出することを、期末試験を受ける条件とする。
A4
の方眼紙をノートとせよ: 授業は基本的に板書を中心に行う。
色鉛筆を用意する
-------作図の理解に便利。
昨今は振替休日のため、月曜日の講義の回数が少なく、最後に時間がなくなって非線形制御の解説は手薄になりがち。冬休みなどに「基礎制御工学」の相当部分を自主的に読んでもらえるとありがたい。


制御工学第一の内容(復習)

1.序論
 1.1  制御工学とは何か
 1.2  制御システムの例,分類
 1.3  閉ループ制御と開ループ制御
 1.4  制御工学の歴史
2.システム動特性の表現
 2.1  信号伝達と状態遷移
 2.2  動作点まわりの線形化
 2.3  線形システムの表現
(2.4  ラプラス変換法の基礎)
 2.5  ブロック図とその合成
 2.6  特性の計測法
3.制御システムの安定性
 3.1  線形システムの安定性
 3.2  ラウスの安定判別法
 3.3  ナイキストの安定判別法
 3.4  フィードバック系の安定度指標
4.フィードバック制御系の基本特性
 4.1  入力追従特性と外乱抑圧特性
 4.2  定常誤差と誤差係数
 4.3  2次系の過渡応答
 4.4  2次系の周波数応答
 4.5  高次系の代表根
5.線形フィードバック系の補償
 5.1  フィードバック制御系設計の基本指針
 5.2  直列補償とフィードバック補償
 5.3  ニコルズ線図を用いた制御系設計
 5.4  根軌跡を用いた制御系設計
 5.5  直列補償と
PID調節計
 5.6  フィードバック補償
制御工学第二から制御Ⅰへ移行
古典的制御の復習と状態空間法との関係(フィードバック制御と多項式法など)
状態空間におけるシステム序論:連続量と離散量

本資料の更新版をはじめ、講義中の資料は必要に応じて、http://takafumikoseki.blogspot.com/ から入手可能なようにアップロードします。


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