理工学部Faculty of Science and Engineering
HUI300XG（人間情報学 / Human informatics 300）知的ロボットRobotics
小林 一行Kobayashi IKKO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H9096 |
| 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2/Tue.2 |
| 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) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
[Course outline]
In order to control robot behavior intelligently, the system modeling approach is one of the important factors to analyze. This course provides an introduction to the Laplace transform, block diagram representation and system modeling, stability analysis, and feedback control, which are fundamental to robotics, will learn, by supporting basic design tools using MATLAB will be provided. The relationship between continuous-time representation and discrete-time representation in control systems will also be briefly introduced.
[Learning Objectives]
The purpose of this course is to learn the basics of both continuous and discrete types of block diagrams and Laplace transform in the intelligent robot.
To understand the mathematical principles of block diagrams and Laplace transforms, and to be able to explain the properties of signals in the Laplace domain.
To be able to understand the operation of system modeling using MATLAB and Simulink in terms of both theory and practice of block diagram visualization.
[Learning activities outside of classroom]
Students will be expected to have completed the required assignments after each class meeting and comprehensive mini-test before starting each class meeting. Your study time will be more than four hours for a class.
[Grading Criteria /Policy]
Your overall grade in the class will be decided based on the following
Term-end examination: 60%、Short reports and comprehensive mini test: 40%.
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
制御工学は、ロボットの制御の基本である。ロボット制御の基礎となるラプラス変換を習得すると共に、ブロック線図によるモデリング法、離散系・連続系のシミュレーション法を習得する。
到達目標Goal
知的ロボットの基礎となる制御工学のうち、ラプラス変換・モデリング・シミュレーションの技法を用いたロボット制御の基礎を習得できる。
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」と「DP2」と「DP4」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. ）
講義での説明と、それに関する例題や演習を行うことで、学生の主体的な学習を促す。毎回実施する小テストおよび課題の結果のフィードバックは、授業中または、学習支援システムを介し随時おこなう。
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.)
あり / Yes
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]：ラプラス変換その（1）
ラプラス変換法，部分分数展開
2[対面/face to face]：逆ラプラス変換
逆ラプラス変換
3[対面/face to face]：ラプラス変換その（2）
伝達関数とラプラス変換
4[対面/face to face]：電子回路のモデリングと応答
電子回路のモデリングと伝達関数
5[対面/face to face]：機械回路のモデリングと応答
機械回路のモデリングと伝達関数，その応答
6[対面/face to face]：ブロック線図
ブロック線図の簡略化
7[対面/face to face]：シミュレーション
MATLAB,Mathematicaによるシミュレーション
8[対面/face to face]：フィードバック特性（定常）
定常偏差解析
9[対面/face to face]：フィードバック特性（過渡）
過渡応答解析
10[対面/face to face]：ボード線図
ボード線図による周波数領域での解析
11[対面/face to face]：安定判別
ラウス・フルビッツの方法
12[対面/face to face]：状態方程式
可観測・可制御・伝達関数の状態方程式化
13[対面/face to face]：具体的状態方程式応用例
伝達関数から状態方程式の作成とそのシミュレーション, マイコンを利用したディジタルフィルタ適用
14[対面/face to face]：復習と総合演習
いままでの復習と総合演習
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・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】前回の授業での演習問題を復習ししっかりできるようにしておくこと
テキスト（教科書）Textbooks
教科書は特になし。授業中にプリントを配る。
参考書References
「最新MATLABハンドブック 第六版」（秀和システム：小林一行 著）
成績評価の方法と基準Grading criteria
筆記試験 (60%) と毎回の授業での学習状況や参加度および毎回の小テストと演習 (40%)，それにコンピュータによる課題から総合的に評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
知識の定着を図るため演習を充実する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与パソコン（毎回のテストと演習に使用します。）