理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MEC500X1（機械工学 / Mechanical engineering 500）制御工学特論Control Engineering
チャピ ゲンツィCAPI Genci
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA021 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木3/Thu.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
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Outline (in English)
【Course outline】
The aim of this course is to learn modern control theory.
【Learning Objectives】
We will model several complex dynamic systems and design the feedback control using Matlab and Simulink.
【Learning activities outside of classroom】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend 4 hours to understand the course content.
【Grading Criteria /Policy】
The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語・英語併用 / Japanese & English
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
各種ロボット、特に動的に運動するロボットのシステムモデルとその制御方法を自ら学ぶ．
到達目標Goal
１．ロボット制御に必要なモデル化できるシステムの運動方程式を求めることができること．
2．非線形モデルの線形化ができること．
3．力学的物理系のモデル化ができること．
4．現代制御理論の基礎となる状態方程式表現が使えること．
5．各種の解析ソフトが使えること．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語・英語併用 / Japanese & English
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業計画については、学習支援システムでその都度提示する。
ロボットなどの制御系の設計をするためには，まず，システムのモデル化をする必要がある．そのため，解析力学を用いて運動方程式を導出し，そのモデルを用いて最適制御系の設計を行う．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[未定/undecided]：MATLABについて
Matlabについて学ぶ
第2回[未定/undecided]：Simulinkについて
Simulinkについて学ぶ
第3回[未定/undecided]：システムのモデル化
各種のシステムのモデル化について解説する．Matlabモデルについて演習をする
第4回[未定/undecided]：システムのモデル化
Simulinkモデルについて演習をする
第5回[未定/undecided]：状態方程式によるシステムの表現
非線形な運動方程式で表される非線形システムの線形化，状態方程式による表現について学ぶ
第6回[未定/undecided]：状態方程式の解
状態方程式の解について学ぶ
第7回[未定/undecided]：特性方程式、固有値、固有ベクトル対角変換
正準形式による表現について学ぶ
第8回[未定/undecided]：可制御・可観測
状態方程式で表されたシステムに対する可制御，可観測の概念および状態変数フィードバックの解説をする
第9回[未定/undecided]：状態フィードバック
状態方程式で表されたシステムに対する状態フィードバックについて解説・演習をする
第10回[未定/undecided]：直接フィードバック
直接フィードバックについて解説・演習をする
第11回[未定/undecided]：オブザーバ
オブザーバについて解説・演習をする
第12回[未定/undecided]：総合演習
Matlabを用いてDCモータ速度制御
第13回[未定/undecided]：総合演習
Simulinkを用いてDCモータ速度制御
第14回[未定/undecided]：総合演習
Matlabを用いてDCモータ位置制御
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】授業内で各種の演習を行うが，解答できなかった問題については，宿題として各自理解することが要求される．
テキスト（教科書）Textbooks
配布プリントおよび板書による．
参考書References
川田 昌克、西岡 勝博、井上 和夫、「MATLAB/Simulinkによるわかりやすい制御工学」、森北出版
成績評価の方法と基準Grading criteria
提出された演習問題のレポートによる評価（100％）する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
最終のレポート(課題)の作成にはいろいろな知識が必要であるため，途中であきらめる受講者もいる．TAをより活用して理解の手助けとなるようにしたい．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
シミュレーションの様子や結果をプロジェクターで見せる．
Matlab・Simulinkなどの種々のコンピュータソフトを用いて演習の解答を求める．