2012年秋学期  
 

科目名
学年
受講人数
評価
備考
機械システムのモデリング
(ロボットのための微分方程式)
2
106(+6)
中間テスト+期末テスト,レポート点  
制御工学II
(システム制御など)
3
142(+7)
中間テスト+期末テスト,レポート点  
卒論II
4
10
輪講,平常点,中間報告 卒研
卒論I
4
1
輪講,平常点,中間報告 卒研(秋配属生向け)
プロジェクト研究VIII
4
1
レポート 工学部学生向け
・モデリングは,春より良かった.相変わらず,重力下での質点の運動方程式が立てられない学生がいて,がっくり来る.いい加減,暗記から抜け出て欲しいものだ.
・制御工学IIは良くなかったな.相変わらず,グラフの書き方が雑でBode線図がへんなことになる学生が多い.また,数式とグラフと現象の対応が理解できていないようだ.もともと,周波数や振動自体を理解できていない気もするな.



◆ 2012年秋学期 「機械システムのモデリング」日程 関連ページ manabaコース

内容
ポイント
授業の進め方について 評価は中間・期末テスト.レポート点を加える.
モデルとは? モデルとは何か?実験の例などを紹介しながら,物理法則にもとづいた数式モデルの必要性を紹介する.
モデリングの準備  変数,定数や座標系,自由度,微分など,モデリングのための定義.
運動法則その1 ニュートンの運動法則.運動方程式が微分を含む方程式であることを理解しよう.
運動法則その2 運動方程式にもとづいて,エネルギや運動量の保存則をみちびこう.求積法で微分方程式を解く.
運動法則その3 摩擦がある場合の質点の運動=非保存系について考える.変数分離法を用いて微分方程式を解いて解析する.
運動法則その4 非線形の摩擦がある場合の例.変数分離法を用いて微分方程式を解いて解析する例.
質点の回転運動 質点の回転運動を表す運動方程式を理解する.
剛体の回転運動 回転運動で用いるトルク,慣性モーメントについて理解しよう.
中間試験  
10
機械系の要素
 質量・ダンパ・ばね系1
並進運動をはじめ,機械システムやそのモデリングでよく用いられる「ばね,ダンパ(ダッシュポット)」といった要素について理解する.
11
機械系の要素
 質量・ダンパ・ばね系2
ばね・ダンパ系の運動方程式をたてる
12
機械系の要素
 質量・ダンパ・ばね系3
ばね・ダンパ系の運動方程式の解(定数係数の二階の線形微分方程式の解法)を学び,振動系の運動を理解しよう.
13
機械系の要素
 質量・ダンパ・ばね系4
ばね・ダンパ系に外力が加わったときの運動方程式の解(非同次微分布袋式の解法)を学び,振動系の運動を理解しよう.
14
機械系の要素
 慣性モーメント・回転
 摩擦・ねじり剛性
回転運動で用いる慣性モーメント,ねじり剛性,粘性抵抗,歯車について理解しよう.
15
期末試験  
 レポート二回くらい提出.


◆2012年秋学期 「制御工学II」授業日程 manabaコース

内容
ポイント
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.
周波数応答とは 正弦波状の入力に対する定常応答は正弦波状の信号になる.そのゲイン(振幅比)と位相は,入力の角周波数によって変化する.
周波数応答1 周波数特性はゲインと位相で表され,それは伝達関数G(s)のsにjωを代入するだけで計算できる.(複素数演算の確認をしながら)
周波数応答2 ボード線図を描く.ゲインを対数で取ることに注意する.定数,積分,一次系のボード線図を描いてみる.
周波数応答3 ボード線図の利点について理解する.2次系のボード線図の形を理解する.
周波数応答4 高次システムのボード線図は,要素の足し合わせで描けることを理解しよう.例をいくつか
周波数特性と時間応答 ボード線図と時間応答の関係を学ぶ.折点周波数,バンド幅の定義を理解しよう.バンド幅が広いほど,速応性が良いことや,ピークゲインが小さいほど減衰が速いなどの関係などを理解しよう.レポート課題
周波数特性と安定度 ボード線図から分かる閉ループ系の特性であるゲイン余裕,位相余裕を理解する.その基礎にNyquistの安定判別の考え方があることを理解する.
演習と解説 レポートの課題を中心に解説
中間テスト  
10
中間テスト解説と制御系設計1 中間テストの解説と制御系設計の流れの説明
11
制御系設計2 定常(位置)偏差,過渡応答の改善の例
12
制御系設計3 過渡応答の改善の例,位相進み補償を用いた安定度の向上
13
制御系設計4 位相遅れ補償
14
制御系設計5 PID制御の各要素の特徴の説明
15
演習とまとめ 制御系設計の演習の解説,まとめ
 
期末試験 定期試験期間内(50分)

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