理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
ELC500X2（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 500）制御工学特論１Control System Engineering (Ⅰ)
鈴木 雅康Masayasu SUZUKI
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 | YA529 |
| 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 | 火1/Tue.1 |
| 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 | 電気電子工学専攻 |
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Outline (in English)
The focus of this course is on analysis/design methods of control systems in the time-domain based on the state space representation. The linear algebra and multivariable calculus will be reviewed and actively utilized. The goals of this course are to understand fundamental concepts of the modern control theory, and to be able to design regulators and observers using the pole placement. Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content. Your overall grade in the class will be decided based on the following:
Term-end report: 30%, short reports: 40%, in-class exercise: 30%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
状態空間法に基づく時間領域での制御系の解析法と設計法について学ぶ．線形代数・多変数微積分学を復習しながら積極的に応用していく．
到達目標Goal
・現代制御理論の基本的概念を理解できること．
・極配置によるレギュレータ・オブザーバの設計ができること．
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」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
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. ）
・講義は２時限分連続（全7回）でおこなう（新型コロナウイルスの感染拡大状況により授業形態を変更する可能性あり）．
・適宜，演習をおこないながら進める．
・学習に活かせるよう，提出された課題に対する評価を学生にフィードバックする．
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。
1[対面/face to face]：制御工学への導入
制御工学とはどのような学問であるか概説する
2[対面/face to face]：古典制御
古典制御論の概説：システムの表現方法・制御系設計
3[対面/face to face]：現代制御論の概説・状態方程式
古典制御論とのアプローチの違いの概説と，微分方程式による動的システムの記述についての説明
4[対面/face to face]：線形システム1
線形代数の復習
5[対面/face to face]：線形システム2
行列指数関数と入力をもつ線形システムの一般解
6[対面/face to face]：伝達関数
伝達関数表現と状態空間表現の関係
7[オンライン/online]：可制御性
可制御性の定義と特徴づけ
8[オンライン/online]：可観測性
可観測性の定義と特徴づけ
9[対面/face to face]：同値変換と正準形
可制御正準形・可観測正準形・正準分解
10[対面/face to face]：安定性
安定性の定義と固有値による特徴づけ
11[対面/face to face]：極配置
線形システムの極配置問題と特徴づけ
12[対面/face to face]：レギュレータ（状態フィードバック則）
極配置を応用した状態安定化器の設計
13[オンライン/online]：オブザーバと出力フィードバック系
極配置を応用した状態推定器の設計，ならびに，状態フィードバック則との結合
14[オンライン/online]：まとめ
講義内容全体の俯瞰
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，
・授業内容の復習，
・授業内で示される課題を用いた予習・復習
を実践してください．
テキスト（教科書）Textbooks
指定なし
参考書References
吉川恒夫・井村順一「現代制御論」コロナ社
南裕樹「Pythonによる制御工学入門」オーム社
成績評価の方法と基準Grading criteria
最終課題レポート30%，宿題40%，平常点30%で評価する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
線形代数・微積分といった数学基礎や講義内容について演習を通して随時復習する．