東京理科大学工学部経営工学科 平成19年度後期用
| 更新日: 2007.9.10 | 文責 : 足立正雄 |
ようこそ、システム制御工学のホームページへ！
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遊学を楽しんで下さい。
◆教科書・参考書と
推薦書：教科書は使用しない。教室にて配布する
資料にもとづき講義を進める。
第十講までの参考書としては、
「制御基礎理論ー古典から現代まで」中野道雄，
美多勉共著 昭晃堂
がある。システム制御工学に興味を持った学生が、この分野の全体像を把握するのに以下の著書が役に立つと思われるので推薦する。
制御工学の平易な入門書として、（大学の教授がいだく制御工学観）
「制御工学の考え方 ― 産業革命は「制御」からはじまった」
木村英紀著、講談社ブルーバックス（2002年）
システム工学の関連書として、（ノーベル経済学賞を受けた大学教授のシステム科
学観）
「システムの科学」 ハーバート・A・サイモン著、パーソナルメディア
（1999年)
知的制御の関連書として、（企業の研究者がいだく知的制御観）
「システム制御のための知的情報処理」
舩橋誠壽・吉原郁夫著、朝倉書店(1999年)
日本がリードする分野における技術史的な理解のために、（大学の教授がいだく哲学的ロボット観）
「ロボットにかける夢」有本卓著、岩波書店（2000年）
◆テスト要領：定期試験の期間に行う。６０分。配布資料・
参考書・
ノート・コピーは持ち込み可である。
◆講義の内容と進め方の概要
| 講義回数：講義のテーマ | 講義の内容 |
| 第一講 ：システムとは何か、自動制御とは何か | イントロダクション、自動制御の歴史、実用例 |
| 第二講 ：モデル | モデリング、モデルの分類、モデル表現法 |
| 第三講 ：古典制御のシステム解析１ | ラプラス変換、伝達関数、常微分方程式の解法 |
| 第四講 ：古典制御のシステム解析２ | 制御系の時間応答特性、ラウス・フィルビッツの安定判別法 |
| 第五講 ：古典制御のシステム解析３ | 周波数応答とは？、ベクトル軌跡とボード線図、 ナイキストの安定判別法、ゲイン余裕と位相余裕、感度 |
| 第六講 ：古典制御の制御系の設計・評価 | 位相進み補償器と位相遅れ補償器、PID制御、二自由度制御 |
| 第七講 ：現代制御のシステム解析１ | 状態方程式と伝達関数の関係、モード分解、安定性の諸定義 |
| 第八講 ：現代制御のシステム解析２ | 可制御性・可観測性の判別法、 可制御性モード・可観測性モードと伝達関数の関係、 座標変換、可制御正準系・可観測正 準系 |
| 第九講 ：現代制御の制御系の設計・評価１ | 状態フィードバック制御、極配置による直列補償器、 オブザーバによる状態推定と安定化、 オブザーバによる外乱除去制御 |
| 第十講 ：現代制御の制御系の設計・評価２ | サーボ系の構成条件と内部モデル原理、 最適制御、モデル予測制御 |
| 第十一講：その後の発展１（インターフェース） | 知識応用制御（AI制御、ファジィ制御） |
| 第十二講：その後の発展２（学習機能） | 適応制御、知識獲得制御（ニューロ制御） |
| 第十三講：その後の発展３（モデル化誤差対応） | ロバスト性解析、ロバスト制御 |
| 第十四講：纏め | その他の動向（非線形系の制御、確率系の制御、その他） |
◆授業がもの足りなく感じられる学生向けの読み物や関連情報サイト
| 読み物 | システム制御工学 関連のWWWサイトへのリンク |
| システム制御の現状と未来 | IEEE CSS （米国電気電子工学会の制御システム部会） |
| システム制御の実験室（実体と理論の接点への探求) | 計測自動制御 |
| サプライチェーン・マネジメント（企業経営への接近） | システム制御情報学会 |
| 数値シミュレーション | 日本ロボット学会 |
| 倒立振子の制御（ロボット制御への接近） | 経営工学関連 WWWサイトへのリンク |
| Controller Design | ハーバード・ビジネス・ス クール |
| 定理や式の証明・導出詳細（計算力 UP！） | MITのスロー ン・スクール |
| その他の話題 | INSEAD |
| 予測技術（モデリング技術への接近） | 日本経営工学会 |
◆平成１7年度の講義内容概略と演習問題
| 講義回数：講義の簡単な説明と演習問題 |
| 第一講 ： 自動制御とは何か？、 演習問題１および（前年の演習問題１とその解答例） |
| 第二講 ： モデル 、
演習問題２および（前年の演習問題２とその解答例） |
| 第三講 ： 古典制御のシステム解析１、
演習問題３および（前年の演習問題３とその解答例） |
| 第四講 ： 古典制御のシステム解析２、
演習問題４および（前年の演習問題４とその解答例） |
| 第五講 ： 古典制御のシステム解析３、 演習問題５および（前年の演習問題５とその解答例） |
| 第六講 ： 古典制御の制御系の設計・評価、 演習問題６および（前年の演習問題６とその解答例） |
| 第七講 ： 現代制御のシステム解析１、
演習問題７および（前年の演習問題７とその解答例） |
| 第八講 ： 現代制御のシステム解析２、 演習問題８および（前年の演習問題８とその解答例） |
| 第九講 ： 現代制御の制御系の設計・評価１、演習問題９および（前年の演習問題９とその解答例） |
| 第十講 ： 現代制御の制御系の設計・評価２、演習問題１０および（前年の演習問題１０とその解答例） |
| 第十一講： その後の発展１（インターフェース）、 演習問題１１ |
| 第十二講： その後の発展２（学習機能）、 演習問題１２ |
| 第十三講： その後の発展３（モデル化誤差対応） |
◆平成１３年度〜平 成１５年度の講義内容と演習問題
講義の構成
本講義はシステ
ム制御の基礎を示す。制御対象システムへの入力データと出力データから対象システムをモデル化するモデリングについては省略し、モデルは得られたものとす
る。制御対象システムのモデル表現方法、制御対象システムの解析・評価、制御器（補償器）の設計について、以下のように講義を進める。
講義全体の要旨
| 講義の要旨と内容 | 簡単な説明 |
| 第１講の要旨と内容 | システム制御の概論 |
| 第２講の要旨と 内容 | 古典制御：授業で扱う対象システムの明確化、制御対象シス テムの表現方法（伝達関数） |
| 第３講の要旨と 内容 | 古典制御：ラプラス変換による常微分方程式の解法 |
| 第４講の要旨と 内容 | 古典制御：時間応答 |
| 第５講の要旨と 内容 | 古典制御：周波数応答 |
| 第６講の要旨と 内容 | 古典制御：フィードバック制御系の安定性判別 |
| 第７講の要旨と 内容 | 古典制御：安定・過渡特性の特性補償器の設計 |
| 第８講の要旨と 内容 | 現代制御：現代制御の制御対象システムの表現方法（状態方 程式） |
| 第９講の要旨と 内容 | 現代制御：座標変換と可制御性・可観測性 |
| 第１０講の要 旨と内容 | 現代制御：状態フィードバックによる安定化制御の設計、極 配置制御器の設計 |
| 第１１講の要 旨と内容 | 現代制御：オブザーバによる状態推定とオブザーバ利用の安 定化制御器の設計 |
| 第１２講の要 旨と内容 | 現代制御：内部モデル原理によるサーボ制御器の設計と最適 制御器の設計 |
| 第１３講以 降の要旨と内容 | 知的制御：ＡＩ制御、ファジィ制御、ニューロ制御、等 |
演習問題と解答例
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平成１３年度の演習 問題と解答例 |
| 演習問 題（Ｐ１）、解答 | 問題P１、 問題P１の解答 | |
| 演習問 題（Ｐ２） | 問題P２、 問題P２の解答 | 問題１、 問題１の解答 |
| 演習問 題（Ｐ３） | 問題P３、 問題P３の解答 | 問題２、 問題２の解答 |
| 演習問 題（Ｐ４） | 問題P４、 問題P４の解答 | 問題３、 問題３の解答 |
| 演習問 題（Ｐ５） | 問題P５、 問題P５の解答 | 問題４、 問題４の解答 |
| 演習問 題（Ｐ６） | 問題P６、 問題P６の解答 | 問題５、 問題５の解答 |
| 演習問 題（Ｐ７） | 問題P７、 問題P７の解答 | 問題６、 問題６の解答 |
| 演習問 題（Ｐ８） | 問題P８、 問題P８の解答 | 問題７、 問題７の解答 |
| 演習問 題（Ｐ９） | 問題P９、 問題P９の解答 | 問題８、 問題８の解答 |
| 演習 問題（Ｐ１０） | 問題 P１０、問題P１０の解答 | 問題９、 問題９の解答 |
| 演習 問題（Ｐ１１） | 問題 P１１、問題P１１の解答 | 問題１０、問題１０の解答 |
| 演習 問題（Ｐ１２） | 問題 P１２、問題P１２の解答 | 問題１１、問題１１の解答 |
