単位数: 2. 担当教員: 橋本 浩一, 奥山 武志. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE326J.
○
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
Google Classroom Code: rwctqdi
１．目的
ロボットや航空機，あるいは熱・流体機器等の機械システムへ，機械的や電気的な入力が加わったとき，そのシステムがどう応答するか，あるいは発振するか，そして発振するときそれをどう抑えるか，また逆に，システムが発振せず，思い通りの応答をするにはどのようにその内部を設計すればよいか，などについての学問である制御工学の基礎的手法を学ぶ。
２．概要
自動制御理論の重要な手段であるラプラス変換の概要を説明し，これを用いて自動制御系の特性を表現する伝達関数の基本形を示す。次いで，系の周波数特性を知るための周波数伝達関数や各種図式表現法を説明する。さらに，フィードバック制御系の安定判別法，設計法について講義する。
３．達成目標等
（１）ラプラス変換に習熟すること，（２）入力が周期的に変化するときのシステムの応答（周波数応答）を理解すること，（３）システムの応答の安定・不安定の原理を理解すること，（４）入力が急激に変化したときのシステムの応答（過度応答）を理解すること，（５）不安定となるのを避けるための補償の方法を理解し，システムを設計できること。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Google Classroom Code: rwctqdi
1. Objectives
Students will learn the fundamental methods of control engineering, which is a discipline to understand the response to electrical or mechanical input for mechanical systems, such as thermal fluid devices, aircrafts, and robots, to evaluate the stability of the systems, and to design the systems with the desired behavior.
2. Outline
This course provides the overview of the Laplace transform, which is an important tool of automatic control theory, and the basic form of the transfer function to represent the characteristics of the automatic control system by using the Laplace transform.
Next, This course provides explanation on the frequency transfer function and various graphical representation to analyze the frequency characteristics of the system.
In addition, This course provides stability analysis methods and design methods of feedback control systems.
3. Goals
(1) To acquire the knowledge and understanding of the Laplace transform
(2) To understand system responses to periodic changes of input (Frequency response)
(3) To understand the principals of stability in system responses
(4) To understand system responses to rapid changes of input (Transient response)
(5) To understand compensation methods to prevent from becoming unstable, and to acquire the design methods of control systems.
「力学」，「機械力学Ｉ」を履修しておくことが望ましい。
"Mechanics," and "Mechanical Vibrations I" should be taken.
MATLABが利用できます。講義前に個人所有のPCにインストールしておくこと。
１． フィードバック制御系概要
２． ラプラス変換（１）
３． ラプラス変換（２）
４． ラプラス変換（３）
５． 周波数応答（１）
６． 周波数応答（２）
７． 安定性の定義
８． 安定判別法（１）
９． 安定判別法（２）
10． 時間応答（１）
11． 時間応答（２）
12． フィードバック制御系の設計
13． 比例補償
14． 位相補償
15． PID制御
MATLAB is available. Install the software to your PC before the class starts.
1. Outline of feedback control systems
2. Laplace transform (1)
3. Laplace transform (2)
4. Laplace transform (3)
5. Frequency response (1)
6. Frequency response (2)
7. Definition of stability
8. Stability criteria (1)
9. Stability criteria (2)
10. Time response (1)
11. Time response (2)
12.Design of feedback control systems
13. Proportional compensation
14. Phase compensation
15. PID control
講義内容の理解を深めるために予習・復習を行うこと。
Students are required to prepare and review for each class.
主に期末筆答試験の結果によって評価する。
Students are primarily evaluated on the final examination.