制御工学2015

制御工学2015†

講義日程†

期末試験問題と略解†

• exam2016_1.pdf
• exam2016ans.pdf

講義録†

第1回講義内容(10/1)†

• ガイダンス
• 制御工学とは

第2回講義内容(10/8)†

• システムとは
• 伝達関数
• 例題
  • RC回路の伝達関数
  • バネ・マス・ダンパシステムの伝達関数
• 特性多項式，特性方程式，システムの次数
• 極と零点
• プロパ，厳密にプロパ，バイプロパ，非プロパ
• 重ね合わせの理と線形時不変システム（LTIシステム）
• 基本要素の伝達関数
  • 比例，微分，近似微分

第3回講義内容(10/22)†

• 1次遅れ要素とステップ応答，極と応答の関係
• 2次進み要素
• 2次遅れ要素
  • 固有各周波数と減衰比
  • 過制動，臨界制動，不足制動
  • ステップ応答（ζ=1）

第4回講義内容(10/29)†

• 2次遅れ要素
  • ステップ応答（1<ζ）
  • ステップ応答（0<ζ<1）
  • 行き過ぎ量と行き過ぎ時間
  • 包絡線
• ブロック線図
  • ブロック，加え合わせ点，引き出し点
  • 直列接続，並列接続，フィードバック接続

第5回講義内容(11/5)†

• ブロック線図の等価変換
• 周波数応答
• 周波数伝達関数
• ボード線図とナイキスト線図

第6回講義内容（11/12）†

• 基本要素のボード線図とナイキスト線図
  • 比例要素
  • 微分要素
  • 積分要素
  • 1次遅れ要素
  • 2次遅れ要素（途中まで）

第7回講義内容（11/19）†

• 基本要素のボード線図とナイキスト線図
  • 2次遅れ要素（続き）
• ボード線図の合成

第8回講義内容（11/26）†

• フィードバック制御系の構成
• フィードバック制御の目的
  • 閉ループ系の安定化
  • 目標値追従特性
  • 外乱抑制性能
  • ロバスト性

第9回講義内容（12/3）†

• システムの安定性
  • BIBO安定
  • 伝達関数と安定性
• ラウス・フルビッツの安定判別
• 閉ループシステムの安定性

第10回講義内容（12/10）†

• 閉ループシステムの安定性(続き)
• ナイキストの安定判別
• 安定余裕（ゲイン余裕，位相余裕）
• 制御系の性能
  • 過渡特性の評価（時間領域）
• レポート課題
  G(s)=(10s+10)/(s(s+10))について
  1. Excelを使ってボード線図を近似せず書く
  2. 1.の上に折れ線近似を重ね書きする
  12/24（木）授業開始前に教卓へ提出

第11回講義内容（12/17）†

• 休講

第12回講義内容（12/24）†

• 過渡特性の評価（時間領域）
• 過渡特性の評価（s領域）
• 過渡特性の評価（周波数領域）
• 定常特性と最終値の定理

第13回講義内容（1/14）†

• 定常偏差の例題
• 定常位置偏差
• 定常速度偏差
• 内部モデル原理

第14回講義内容（1/21）†

• 外乱に対する定常特性
• 制御系設計仕様
  • 開ループ特性に対する設計仕様
  • 閉ループ特性に対する設計仕様

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