タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期 木9～10 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061120240 基礎制御工学[Control Engineering] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
藤井 文武[FUJII Fumitake] ー
担当教員[ローマ字表記]
藤井 文武　[FUJII Fumitake]
特定科目区分   対象学生 生体・ロボット 対象年次 2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
古典制御理論に基づく制御系の設計を行うために必要な基礎的知識について学ぶ。
授業の到達目標
知識・理解の観点
・制御の仕組みについて理解できること
・制御要素を表現する伝達関数について理解できること
・制御系の基本的な特性及び安定性について理解できること
・安定性の概念が理解でき、制御系の安定性の考え方及び安定判別の方法がわかること
・制御系の性能評価の考え方が理解でき、安定度及び定常特性について理解できること
思考・判断の観点
・与えられた制御対象に対して制御系を構成する基本的な考え方が説明できること
・伝達関数の意味が説明できること
・システムの特性である。過渡特性、周波数特性について説明ができること
・制御系の安定とはどういうことか説明ができること
関心・意欲の観点
・種々の制御システムの動作原理について関心・興味を持つこと
授業計画
【全体】
最初に、制御系の概要について説明し、制御の仕組みについて説明をする。次に、制御系の基本的な構成法、制御系の特性、安定性等の考え方について説明を行う。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 自動制御の考え方 制御工学の目的と有用性、微分方程式によるシステムの表現 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第2回 ラプラス変換（１） ラプラス変換の定義と性質、さまざまな関数のラプラス変換 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第3回 ラプラス変換（２） ラプラス変換の諸定理、逆ラプラス変換、ラプラス変換による線形微分方程式の解法 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第4回 伝達関数 伝達関数によるシステムの表現 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第5回 ブロック線図 ブロック線図によるシステム構造の表現、ブロック線図の結合および等価変換 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第6回 過渡応答 システムの応答、１次系および２次系の応答 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第7回 周波数応答 システムの周波数特性、周波数伝達関数、ゲインと位相 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第8回 ボード線図 ボード線図による周波数特性の表現 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第9回 システムの安定性 安定性の定義、安定条件 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第10回 安定判別法 ラウス・フルビッツの安定判別法 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第11回 フィードバック系の安定性（１） ナイキストの安定判別法 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第12回 フィードバック系の安定性（２） 安定度の評価、ロバスト性の概念 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第13回 制御性能の評価 過渡特性および定常特性、定常偏差 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第14回 フィードバック制御系の設計 位相進み遅れ補償、PID制御 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第15回 期末考査 授業内容に対する理解度の評価 予習・復習(学修時間の目安：４時間以上)
第16回 総括 期末試験の総評 moodleの掲示に注意すること
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: --%　D: --%
成績評価法
期末の筆記テスト　８０％
宿題および小テスト　２０％
教科書にかかわる情報
教科書 書名 制御工学の基礎 ISBN 4627914903
著者名 田中正吾 出版社 森北 出版年 1996
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 MATLAB/Simulinkによる制御工学入門 ISBN 9784627787018
著者名 川田昌克 出版社 森北 出版年 2020
備考
メッセージ
この科目を含め，モデルベース制御と呼ばれる理論体系は，制御対象の動きの特性を「数理モデル（数学と物理則から導かれる数式）」という抽象化された形で表した上に構築されているので，「計算はできても意味がさっぱり分からない」という状況になることもあり得ます。この、抽象的であるが故のわかりにくさは、「制御された実物の動きを想像し結びつける」ことで軽減できるので、その意識を持って授業の説明を聞き，問題演習に取り組んでください．
キーワード
制御工学、古典制御
持続可能な開発目標（SDGs）

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
応用解析Ⅰ・Ⅱ，機械工学演習C，システム制御工学
履修条件
連絡先
ffujii[at]yamaguchi-u.ac.jp

※[at]の部分を@に書き換えてください。
オフィスアワー
まずはメールでご連絡ください。

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