モデリングと制御

開講元

機械系

担当教員

山浦 弘

授業形態

講義 (対面型)

メディア利用科目

-

曜日・時限
(講義室)

月5-8 (M-B07(H101))

クラス

-

科目コード

MEC.I312

単位数

200

開講時期

2024年度

開講クォーター

2Q

シラバス更新日

2025年3月14日

使用言語

日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

機械工学（機械系）の分野に進んだ学生を対象としてモデリングと制御に関する科目として以下の点を中心に講義し，演習も行う．
1．電動モータ系，電気回路，振動系等のモデリング（伝達関数の導出，ブロック線図の利用法など）
2．線形時不変システムの解析手法（特性解析，安定性解析など）
3．フィードバック制御系の設計法（PID制御，動的補償器など）

到達目標

1．線形時不変システムの力学モデルや電気回路から伝達関数を導出できる
2．ブロック線図やベクトル軌跡，ボード線図を用いた解析手法を理解し，それらを基礎に伝達関数で示されたシステムの特性を調べることができる
3．安定性の定義を説明でき，システムの安定性を調べることができる
4．フィードバック制御系の定常特性や過渡特性を評価できる．
5. 古典制御理論に基づいて，設計仕様を満足する制御系を設計できる

キーワード

システムとモデリング，ラプラス変換，伝達関数，ブロック線図，過渡特性，周波数特性，ナイキスト線図，ボード線図，安定性，安定判別，制御系設計，PID制御，動的補償器

学生が身につける力

• 専門力
• 教養力
• コミュニケーション力
• 展開力 (探究力又は設定力)
• 展開力 (実践力又は解決力)
• この科目は，学修目標の 4. 【展開力】（探究力又は設定力）整理及び分析できる力 6. 機械工学の発展的専門学力 7. 専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力 の修得に対応する．

授業の進め方

講義の最後に演習を行い，レポートを課す．
講義の前に講義資料を配布し，講義ではパワーポイントを使用する．

授業計画・課題

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

講義資料を配布する．

参考書、講義資料等

例えば，
杉江俊治，藤田政之，「フィードバック制御入門」，コロナ社
「演習で学ぶ基礎制御工学」，森 泰親，森北出版 など

成績評価の方法及び基準

配点は，レポート 50%，期末試験 50%
ただし，期末試験を実施できない場合にはレポート等で評価します．

関連する科目

• ロボット機構学
• 計測工学基礎
• MEC.I332 ： メカトロニクス演習

履修の条件・注意事項

工業力学，複素関数論，常微分方程式を履修していること，または同等の知識があること．
MEC.I332：メカトロニクス演習の履修には本講義の履修が望ましい．