Control Engineering

 feedback control system

Course description: 古典制御の理論では、動的システムの周波数応答が大切な役割を果たしています。 周波数応答を活用することで、制御系の安定性や制御の性能といった、制御系の 特性を解析することができるようになります。またコントローラの設計をおこな い、望ましい特性を持った制御系を設計することも可能です。この授業では、は じめに動的システムやフィードバックの効果といった、基本的な事柄を復習しま す。つぎに周波数応答とこれに基づく制御系の特性評価を理解します。授業の後 半では、位相遅れコントローラや位相進みコントローラを利用した、制御系設計 法について学びます。

CampusSyllabus: An official syllabus can be accessible through here. (in English)

Prerequisite: Instrumentation and Control (計測制御, 2 年 2 学期 (or equivalent)), Mathematics for Information and Control (情報制御数学, 2 年 1 学期 (or equivalent)).

Instructor: Kenji HIRATA (email: hirata at nagaokaut dot ac dot jp), office: Mechanical Engineering-I, 408.

Teaching assistant: Masahiro YOSHITAKE (email: ymasa at stn dot nagaokaut dot ac dot jp), office: Mechanical Engineering-II, 255.
Syuhei TERASAKI (email: tera5683 at stn dot nagaokaut dot ac dot jp), office: Mechanical Engineering-II, 255.

Required textbook: [1] 杉江, 藤田: フィードバック制御入門, コロナ社, 1999.

Supplementary text: [2] 佐藤, 平元, 平田: はじめての制御工学, 講談社, 2010., [3] 吉川: 古典制御論, 昭晃堂, 2004., [4] 足立: 信号とダイナミカルシステム, コロナ社, 1999., [E1] C. E. Rohrs, J. L. Melsa and D. G. Schultz: Linear control systems, McGraw-Hill, 1993., [E2] W. A. Wolovich: Automatic control systems, Saunders College Publishing, 1994., [E3] G. F. Franklin, J. D. Powell and A. E.-Naeini: Feedback control of dynamic systems, 6th Edition, Pearson, 2009., [E4] R. C. Dorf and R. H. Bishop: Modern control systems, 11th Edition, Prentice-Hall, 2008., [E5] B. C. Kuo and F. Golnaraghi: Automatic control systems, 8th Edition, Wiley, 2003.

Other useful readings: [5] 浅井: はじめての制御工学., [6] 大須賀, 足立: システム制御へのアプローチ, コロナ社, 1999., [7] 示村: 自動制御とは何か, コロナ社, 1990., [8] 木村: 制御工学の考え方, 講談社, 2002.

Schedule, syllabus and homework: The following is a tentative schedule for the course. As revisions are needed, they will be posted on this web page. The 2nd column of the schedule contains the recommended readings for the topics covered on each class. Students are strongly encouraged to read theses materials prior to the class.

class references homework answer remark slide
#01 Sep. 01st [1] 1.1,2,3 節 pdf due: Sep. 07th, 17:00 pdf - pdf
#02 Sep. 08th [1] 4.1, 5.1 節 pdf due: Sep. 14th, 17:00 pdf - pdf
#03 Sep. 15th [1] 5.1, 2 節 pdf due: Sep. 21st,17:00 pdf - pdf
#04 Sep. 22nd [1] 5.2, 3 節 pdf due: Sep. 28th, 17:00 pdf - pdf
#05 Sep. 29th [1] 5.3, 4 節 pdf due: Oct. 05th, 17:00 pdf pdf演習問題 pdf
#06 Oct. 06th [1] 5 章 演習 - - pdf演習解答 -
#07 Oct. 13th Midterm Examination - - 試験範囲は #01-06 の内容 pdf
#08 Oct. 20th [1] 6.1, 2 節 pdfdue: Oct. 26th, 17:00 pdf pdf参考資料 pdf
#09 Oct. 27th [1] 6.2, 3 節 pdfdue: Nov. 02nd, 17:00 pdf - pdf
#10 Nov. 10th [1] 6.2,3 節 pdfdue: Nov. 16th, 17:00 pdf pdf演習問題 pdf
#11 Nov. 17th [1] 6 章 演習 - - pdf演習解答 -
#12 Dec. 01st [1] 8.1,2 節 pdfdue: Dec. 07th, 17:00 pdf - pdf
#13 Dec. 08th [1] 8.3 節 pdfdue: Dec. 14th, 17:00 pdf pdf演習問題 pdf
#14 Dec. 15th [1] 8 章 演習 - - pdf演習解答 -
#15 Dec. 22nd Final Examination - - 試験範囲は #08-14 の内容 pdf
#16 Jan. 10th Review of the Examination - - ME-II, 257 -

Homework and office hour: 提出期限の翌週のオフィスアワーに、 採点後の宿題を返却できるように準備しておきます (例: 09/01 出題, 09/07 17:00 提出期限, 09/07 17:00 サンプル回答掲示, 09/14 オフィスアワー以降返却)。 返却希望者は受け取りに来てください。 また希望者へは、 オフィスアワーに宿題の解説をおこないます。 授業の内容に関する質問も、 オフィスアワーに受けます。 それ以外の時間には対応しかねますので、 オフィスアワーを活用してください。

Computer exercises: 制御系設計 CAD と呼ばれるソフトウェアを使用した計算機の上で実行する課題 を用意しました。きちんと実行してくれれば、授業内容の理解が深まります。授 業の内容毎に 3 課題あります。是非やってみてください。

Examination: Midterm examination is scheduled for Thursday, October 13th, 2011 in Room D and E.
Final examination is scheduled for Thursday, December 22nd, 2011 in Room D and E.

Grading: The following weights will be applied to each of the source: Homework 30% + Midterm exam 35% + Final exam 35% (+ Computer exercise, extra)

Control Systems Laboratory
Department of Mechanical Engineering
Nagaoka University of Technology
Nagaoka 940 2188, Japan.
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