科目名:電気制御U

担当者:米山 淳

標準履修時期:3年次後期

【授業の概要】

 線形時不変システムの制御理論を中心に、状態空間法に基づく現代制御理論の基礎知識を学習する。多入力多出力システム

の表現およびシステムの特性に関する理解を深めた後、最適レギュレータによる状態フィードバック、およびオブザーバの

設計法を修得する。

【授業要旨】

題      目

内  容  ・  キ  ー  ワ  ー  ド

線形システム

 

 

 

システムの特性

 

 

システムの構造

 

 

状態フィードバックとオブザーバ

 

 

最適レギュレータ

システムの表現:システムの分類、状態空間法、状態方程式、出力方程式、行列の指数関数、状態方程式の解

入出力関係:伝達関数と状態方程式、ラプラス変換

 

システムの性質:可制御性、可観測性、双対性

システムの安定性:リアプノフの安定性の定義と安定条件、漸近安定性

 

同値変換:対角正準形式、可制御性と可制御正準形式、可観測性と可観測正準形式、特性多項式

伝達関数の実現:最小実現

 

状態フィードバック:可制御正準形式と極配置、状態フィードバックによる安定化補償器の設計法

オブザーバ:同一次元オブザーバ、最小次元オブザーバ、可観測正準形式とオブザーバの設計法

出力フィードバックによる安定化:分離定理

 

最適制御問題:動的計画法、二次形式評価関数

リカッチ方程式:最適レギュレータとリカッチ方程式、リカッチ方程式の解の存在性と唯一性、リカッチ方程式の数値解法

【評価方法】演習レポートと学期末試験の成績により総合的に評価する。

【教科書】米山淳:「電気制御 U テキスト」

【参考書】吉川恒夫、井村順一:「現代制御論」、昭晃堂

【履修前の準備】行列の固有値・固有ベクトル、階数、行列式などの線形代数の基礎知識が必要である。