【授業の目的】
システム工学概要と線形システム理論を扱う.
【授業の到達目標】
システム分析・計画・最適化・設計の概要が理解できるようになる. 線形連続・離散システムの理論解析ができるようになる.
【授業概要(キーワード)】
システム分析,システム計画,システム最適化,システム設計,ラプラス変換,z変換,状態微分方程式,状態差分方程式,伝達関数,パルス伝達関数,可制御性,可観測性,安定性
【授業計画】
・授業の方法
例題の説明を含めた講義形式で行う.
・日程
第1週 「システム工学概要」: システムの概念,システム工学の概観,システムのモデル化と分類 第2週 「システム分析」: システム分析とは,目的の明確化,主な評価項目と評価方法 第3週 「システム計画・最適化・設計」: システム計画,システム最適化とシステム設計 第4週 「行列と行列式」: 行列とその演算,行列式と逆行列,固有値と固有ベクトル,行列の関数と行列の微積分,行列の階数 第5週 「ベクトルの分解からラプラス変換へ」: ベクトルの分解とフーリエ級数展開,フーリエ変換,ラプラス変換 第6・7週 「z変換」: z変換の定義と意味,z変換の求め方,逆z変換,z変換の性質 第8・9週 「連続システムのモデル化と解析」: 状態変数表現とブロック線図表現,状態微分方程式の解き方1,状態遷移行列の求め方,状態微分方程式の解き方2,伝達関数とフィードバック制御 第10・11週 「離散システムのモデル化と解析」: 状態変数表現とブロック線図表現,状態差分方程式の解き方1,状態遷移行列の求め方,状態差分方程式の解き方2,パルス伝達関数,標本化定理 第12・13週 「可制御性と可観測性」: 可制御性と可観測性の定義と意味,連続システムの可制御性,連続システムの可観測性,離散システムの可制御性と可観測性,サンプリング周期に対する注意 第14・15週 「安定性」: 漸近安定性,有界入力・有界出力安定性,漸近安定性の他の判定法
【学習の方法】
・受講のあり方
例題を通して線形システム理論の理解を深めること.
・授業時間外学習へのアドバイス
演習問題に真摯に取り組むこと.
【成績の評価】
・基準
具体的な線形システムに関する問題に対して,基礎的事項を正しく適用できるかを合格の基準とする.
・方法
演習レポートの点数の合計(100点満点)が60点以上を合格とする
【テキスト・参考書】
テキスト:尾崎義治,「システム工学と線形システム理論」,内田老鶴圃,3,024円 参考書:高橋進一・高橋徹,「線形システム解析入門」,培風館 参考書:中村嘉平・浜岡尊・山田新一,「システム工学通論」,朝倉書店 参考書:浅居喜代治,「基礎 システム工学」,オーム社
【その他】
・オフィス・アワー
毎週金曜日16時~17時,6号館6階603号室
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