Department of Information Physics & Computing, The University of Tokyo |
Tuesday and Friday 2-4 periods (9:40-12:20), Online
Unit: 2-1-0
Hayato Dan, Shunya Yamashita, and Yuya Okada(S5-204A)
Email :
Please send e-mail to the above address if you have any questions. Note that Prof. Fujita's address is not included in the above address.
The purpose of this course is to provide the students with the principles and tools of feedback control: sensitivity, steady-state error, vector locus, Bode plots, internal stability, Nyquist criterion, stability margin, robustness, loop shaping, PID control, two degree-of-freedom control. The students will be introduced to the computational tools for dynamical systems available in Control System Toolbox. (More)
1. An ability to formulate, analyze and design fundamental control problems
2. An ability to use a numerical computing environment, such as MATLAB and Simulink, to solve engineering problems
The primary text for the course and the excercise is :
[1] | 杉江俊治,藤田政之, "フィードバック制御入門," コロナ社, 1999 (ISBN: 4-339-03303-0). |
[2] | 杉江俊治,梶原宏之, "システム制御工学演習," コロナ社, 2014 (ISBN: 978-4-339-03306-9). |
[3] | "Control System Toolbox Documentation," MathWorks, 2016. |
[4] | 大須賀公一,足立修一, "システム制御へのアプローチ," コロナ社, 1999 (ISBN: 978-4-339-03301-4). |
[5] | 示村悦二郎, "自動制御とは何か," コロナ社, 1990 (ISBN: 978-4-339-03140-9). |
[6] | 木村英紀, "制御工学の考え方-産業革命は「制御」からはじまった," ブルーバックス, 2002 (ISBN: 978-4-06-257396-2). |
動的システム基礎 (Fundamentals of Dynamical Systems)
システム制御数学A (Mathematics for Systems and Control A)
基礎情報処理及び演習(システム制御) (Information Processing and Programming (Systems and Control))
線形システム制御論 (Linear System Theory)
システムモデリング (System Modeling)
ロバスト制御 (Robust Control)
The students can install MATLAB R20b (MATLAB, Simulink, Control System Toolbox and Simulink Control Design) in your computer. Please see the GSIC's installation guide for more details.
The students can also use MATLAB/Simulink at GSIC.
Schedule | |||
Lecture | Date | Topics | |
1st | 10/2 |
1 序論 1.1 制御とは 1.2 制御系の標準的構成と制御目的 1.3 フィードバック制御の利点と課題 4 フィードバック制御系の特性 4.1 感度特性 [pp.67 - 71] |
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2nd | 10/6 |
Reading Assignment: 3 ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性 3.1 インパルス応答とステップ応答[pp.39 - 43] 3.2 1次系の応答[pp.43 - 45] 3.3 2次系の応答[pp.45 - 49] 3.4 極・零点と過渡応答[pp.50 - 54] 3.5 ダイナミカルシステムの安定性[pp.54 - 63] |
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3rd | 10/13 |
Reading Assignment: 4 フィードバック制御系の特性 4.2 定常特性 [pp.71 - 75] 5 周波数応答 5.1 周波数応答と伝達関数 [pp.87 - 90] |
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4th | 10/16 |
Reading Assignment: 5 周波数応答 5.2 ベクトル軌跡 [pp.90 - 94] 5.3 ボード線図 [pp.94 - 98] |
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5th | 10/20 |
Reading Assignment: 5 周波数応答 5.3 ボード線図 5.4 ボード線図の性質 [pp.98 - 104] |
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6th | 10/23 |
Reading Assignment: 6 フィードバック制御系の内部安定性 6.1 フィードバック系の内部安定性 [pp.106 - 110] 6.2 ナイキストの安定判別法 [pp.110 - 115] |
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7th | 10/27 |
Reading Assignment: 6 フィードバック制御系の内部安定性 6.2 ナイキストの安定判別法 [pp.115 - 120] 6.3 ゲイン余裕,位相余裕 [pp.120 - 125] |
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8th | 10/30 |
Reading Assignment: 7 フィードバック制御系のロバスト性解析 7.1 不確かさとロバスト性 [pp.127 - 135] |
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9th | 11/6 |
Reading Assignment: 7 フィードバック制御系のロバスト性解析 7.2 ロバスト安定性 [pp.135 - 138] 7.3 制御性能のロバスト性 [pp.139 - 142] |
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10th | 11/10 |
Reading Assignment: 8 フィードバック制御系の設計法 8.1 設計手順と性能評価 [pp.146 - 149] 8.2 PID補償による制御系設計 [pp.149 - 154] |
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11th | 11/13 |
Reading Assignment: 8 フィードバック制御系の設計法 8.2 PID補償による制御系設計 [pp.149 - 155] 8.3 位相進み-遅れ補償による制御系設計 [pp.156 - 158] |
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12th | 11/17 |
Reading Assignment: 8 フィードバック制御系の設計法 8.3 位相進み-遅れ補償による制御系設計 [pp.156 - 166] |
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13th | 11/20 |
Reading Assignment: 8 フィードバック制御系の設計法 8.3 位相進み-遅れ補償による制御系設計 [pp.156 - 166] 9 2自由度制御系 9.3 フィードフォワードとフィードバックの役割 [pp.168 - 170] 9.4 2自由度制御系の構造と設計法 [pp.171 - 175] |
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14th | 11/24 |
Reading Assignment: 9 2自由度制御系 9.3 安定化制御器のパラメータ表現 9.4 H∞制御 |
[AM09] | K. J. Astrom and R. M. Murray, "Feedback Systems," Princeton University Press, 2009 (ISBN-10: 0-691-13576-2). |
Lecture Notes | "Analysis and Design of Linear Control Systems,, Summer, 2005-2015. |
[KP14] | K. J. Astrom and P. R. Kumar, "Control: A perspective," Automatica, Volume 50, Issue 1, Pages 3-43, 2014. |
Collaboration on homework assignment is encouraged. But it is forbidden to copy solutions from other students.