タイトル

開講年度 開講学部等
2025 大学院創成科学研究科（博士前期）
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
後期 火5～6 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
3262120230 ディジタル制御特論 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
新銀 秀徳[SHINGIN Hidenori] ー
担当教員[ローマ字表記]
新銀 秀徳　[SHINGIN Hidenori]
特定科目区分   対象学生   対象年次  
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
微分方程式で記述される連続系の制御対象をデジタルコンピュータを利用して制御する制御系の性質解析および制御系設計の基礎的な事項を講述する。機械システムのデジタル制御を行う上で有用となるコントローラ設計、状態推定の各技法について解説を行う。
授業の到達目標
離散時間システムに対する古典制御及び現代制御における基本的な結果を、連続時間システムに対する結果と合わせて俯瞰的に理解する．また，離散時間システム特有の現象やディジタル制御系の設計について理解する．
授業計画
【全体】
機械システムのディジタル制御に有用となるシステムのモデル化と状態推定の技法について講述する。また、連続系の制御系設計理論との対応付けを行いながら各種設計・解析技法を掘り下げて解説する。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 離散時間信号 べき級数、Z変換、収束条件、線形差分方程式の解法 学習時間の目安：4時間以上
第2回 離散時間システムの伝達関数 伝達関数、入出力安定性、安定条件 学習時間の目安：4時間以上
第3回 状態方程式 状態方程式によるシステムの表現、伝達関数との関係、相似変換、連続時間システムの離散化 学習時間の目安：4時間以上
第4回 可制御性と可観測性(1) 可制御性と可観測性の定義、可制御部分空間、不可観測部分空間、判定条件 学習時間の目安：4時間以上
第5回 可制御性と可観測性(2) 可制御正準形、可観測正準形、カルマン正準分解 学習時間の目安：4時間以上
第6回 実現問題 実現アルゴリズム 学習時間の目安：4時間以上
第7回 平衡実現 平衡実現、モデル低次元化 学習時間の目安：4時間以上
第8回 内部安定性 安定性の定義（リアプノフ安定性、漸近安定性、指数安定性）、安定条件、リアプノフの安定性解析 学習時間の目安：4時間以上
第9回 極配置 状態フィードバックと出力挿入、可安定性と可検出性 学習時間の目安：4時間以上
第10回 状態推定
 		オブザーバ、オブザーバの存在条件、様々なオブザーバ（最小次元オブザーバ、未知入力オブザーバ、汎関数オブザーバ）、オブザーバのパラメータ化 学習時間の目安：4時間以上
第11回 安定化制御器 出力フィードバックによる安定化、オブザーバ併合系、安定化制御器のパラメータ化 学習時間の目安：4時間以上
第12回 サーボ系 サーボ系の設計、内部モデル原理 学習時間の目安：4時間以上
第13回 リアプノフ方程式とリッカチ方程式 解の存在条件、安定化解、正定解、解の格子構造、固有値分解法、ニュートン・ラプソン法 学習時間の目安：4時間以上
第14回 最適制御 最適レギュレータ、カルマンフィルタ、LQG最適制御、分離原理 学習時間の目安：4時間以上
第15回 システム同定 システム同定のアルゴリズム 学習時間の目安：4時間以上
※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
レポート　100%
教科書にかかわる情報
備考
参考書にかかわる情報
備考
配布資料に沿って説明する。
メッセージ
キーワード
ディジタル制御、サンプル値制御
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
制御系設計特論
履修条件
連絡先
新銀（機械社建棟４階計測情報研究室）
オフィスアワー
毎週水曜13時以降

ページの先頭へ