◆ 2007年秋学期　「行列と行列式」αクラス 授業日程

回	内容	ポイント
１	授業の進め方について	テキストは「理工系の入門線形代数」 評価は中間，期末テスト．出席点は加算しないが出席は取り，再試を行うかどうかの基準に使う（＝出席が2/3未満の人には再試はしない）．
	行列とは何か	行列とはどんなものか．船の進む向きと座標，回転行列の例で理解する．行列の表記法を理解する．
２	行列の演算(1)	行列の和，スカラー倍，積の演算を理解する．スカラーの計算との違いに注意する．
３	行列の演算(2)	行列のべき乗，転置や分割を理解する．演習問題を行い，前回の分も含めて，行列演算を身に付ける．
４	正方行列	正方行列の特殊なもの（対角行列，単位行列，対称行列，交代(ひずみ対称)行列）の定義を覚える．
５	正則行列	正方行列の中で，正則行列と直交行列について理解する．
６	演習	証明問題も含めた演習を行う
７	演習	行列の演算，種類についての演習問題を解く．演算法を身に付ける．
８	中間テスト	テキスト第一章
９	行列式	２×２行列の行列式，３×３以上の一般的な行列の行列式計算を理解する．行列式が工学で必要になることも覚えておく．
10	行列式の性質	基本演算(行の入れ替え，足し算)について理解し，行列式を楽に求めよう．
11	逆行列	２×２行列の逆行列，３×３以上の一般的な逆行列の計算を理解する．特に，逆行列の分子部分の配置に気をつける．行列式＝０だと正則ではないことを理解しよう．
12	行列を用いた連立方程式	連立一次方程式を行列表示して，逆行列を使って解を求める．
13	工学的応用	データから関数を同定する際によく用いる最小二乗法について，擬似逆行列を用いて説明する．
14	演習	行列式，逆行列の演習
15	期末テスト	テキスト第二章

◆ 2007年秋学期　「行列と行列式演習」αクラス 授業日程予定

回	内容	ポイント
１	授業の進め方について	前半のテキストはコピー配布資料．後半は「理工系の入門線形代数」 評価は出席＋小テスト．出席して，実際に演習を行って，計算法を身に付けることが大切．
２	ベクトル	ベクトルの足し算，ベクトルのスカラー倍など．図形の中のベクトル．
３	ベクトルの内積	ベクトルの定義，スカラーとの違い，内積計算の説明と演習
４	平面ベクトル	ベクトルと座標を結びつける．レポート課題あり
５	内積計算	内積計算の演習．内積までの小テスト
６	空間ベクトル，内積演習	空間ベクトル．
７	外積計算	外積，空間ベクトルまでの
８	行列演算	小テスト．行列の和，積の演習
９	行列演算	行列の和，積の演習．対称，交代，直交行列等の定義の復習
10	行列式	行列演算・正方行列までの小テスト．行列式計算の演習
11	行列式	行列式計算の演習
12	逆行列	逆行列計算の演習
13	逆行列	逆行列までの小テスト

◆ 2007年秋学期　「制御の基礎」

回	内容	ポイント
１	授業の進め方について	テキストは北川・堀込・小川「自動制御工学」． 評価は中間・期末テスト．出席点は加算しない．
	制御とは？	自動制御の歴史．JISによる定義．講義の内容など．
２	システムの数式モデル(１)	モデル化について．車の振動を簡略化したモデルとしてのばねダンパ系．バネダンパ系の運動方程式で表すと，２階の微分方程式（数式モデル）が得られることを理解する．電気回路も２階の微分方程式で得られる．
３	システムの数式モデル(２)	微分方程式を解けば，システムの挙動が得られるが，高階の微分方程式を解いて解析するのは大変である．そこで，Laplace変換を導入する．ここでは，Laplace変換の定義，性質（定理）を理解する．基本的な公式は覚える．定理も頭に入れておく．
４	システムの数式モデル(３)	逆Laplace変換の定義を学び，Laplace変換を用いた微分方程式の解法を学ぶ．簡単な関数については，Laplace変換前後の対応を覚える．簡単な一次微分方程式などで，微分方程式とラプラス変換後の代数方程式との対応を理解して欲しい．演習（レポート）．
５	システムの数式モデル(４)	演習解説，Laplace変換にもとづいて，システムの伝達関数を学ぶ．
６	システムの数式モデル(5)	ブロック線図を学ぶ．レポート課題．
７	システムの安定性(1)	伝達関数表現されたシステムの安定性について学ぶ．安定性の定義，システムの極との関係を学ぶ．一次系で理解し，イメージを掴むこと．
８	中間テスト	ラプラス変換／伝達関数
９	システムの安定性(2)	ラウスの安定判別法．レポート課題．
10	時間応答１	応答の種類の説明．時間応答と周波数応答の違い．Mathematicaを用いた応答シミュレーションの例．
11	時間応答２	一次系，二次系のステップ応答（過渡応答）と制御指標について学ぶ．レポート課題．
12	時間応答３	極配置と過渡応答の関係を理解する．システムの過渡応答（収束速度や振動）は，おおよそは極によって推測できることを理解しよう．
13	時間応答４	定常状態について学ぶ．定常偏差，速度偏差などを理解し，システムの型とフィードバック制御について学ぶ．総括と次年度以降の説明．
14	期末試験	50分

◆ 2007年秋学期　「サイバネティクス」（進み具合を見て調整）

回	内容	ポイント
１	授業の進め方について	テキストは北川・堀込・小川「自動制御工学」． 評価は中間・期末テスト．出席点は加算しない．
	サイバネティクスとは？	サイバネティクスとは？現代制御への流れ
２	現代制御と古典制御	古典制御の限界と現代制御の利点を説明する．
３	状態空間表現１	運動方程式から，状態空間表現へ
４	状態空間表現２	相似変換，状態方程式と伝達関数の関係を学ぶ．
５	状態空間表現３	状態方程式の解と，exp(At)の性質を学ぶ．レポート．
６	安定性	古典制御で学んだ安定性と対応させて，安定性について学ぶ．状態空間表現では，すべての状態の収束性（内部安定性）を取り扱うことを理解する．
７	システムの可制御性	可制御性の概念，確認方法
８	システムの可観測性	可観測性の概念，確認方法，中間テストの代わりにレポート提出
９	制御系設計１	極配置．可制御なシステムは，状態フィードバックで任意に極配置できることを理解する．
10	制御系設計２	最適レギュレータ．評価関数と最適性について理解し，Riccati方程式を解くことで得られるレギュレータの意味を知る．
11	オブザーバ	最小次元オブザーバ．システムが可観測ならオブザーバを用いて状態推定が出来ること，およびオブザーバの構成法について理解する．
12	カルマンフィルタ	評価関数を用いてオブザーバゲインを決定するものの例として，カルマンフィルタを学ぶ．最適レギュレータとの関連に注目しよう．
13	レギュレータとオブザーバ	レギュレータとオブザーバを併用した場合について説明する． 他の制御法について概要を説明する．演習問題の配布．
14	演習	現代制御のまとめと演習問題
15	期末試験	50分

　11月27日．胃痛で休み

◆ 2007年秋学期　「プロジェクト研究II」日程　昨年の授業内容の詳細は，こちらをクリック

回	内容	ポイント
１	授業の進め方について	テキストはなし．出席して演習を行うこと．途中で課題を数回提出． 競技内容とロボットキットの概略説明．ロボットは各自一台．第一課題は4人一組リレー競技．班分け終了
２	装置の配布	ロボットキットの配布とパーツの概要説明．展示会レポートに関しての説明
３	ハードウェアの説明／各自作業	競技コースとルールについて詳細説明(プリント有り)．モータとセンサを動かすための基本配線を行う．次回までに台車部分を組み立ててくること．
４	ソフトウェアの説明／各自作業	モータとセンサを動かすためのプログラム作成を行い，実際に動かす／各チームごとに相談し，自由に作業
5-9	チームごとに各自作業	７回目からコースを作って，自作ロボットの動きをチェック！
10	競技練習会(12月11日)	コースを走らせる！
11-12	チームごとに作業	練習会で上手くいかなかったところを，調整，改良する．
13-14	規定演技競技会	競技会．最低でも完走させること！
レポート	企業展示会の参加レポート
春休み	自由演技	ロボットキットを使って自由にロボットを作る．発表を行う

◆ 2007年秋学期　「プロジェクト研究VI」日程