システム制御論

Systems and Control

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工学専攻科目

工学研究科

1年

HETMA5MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2026年度前期

(Spring semester)

佐藤 孝雄、荒木 望

工学研究科

日本語

目標3／目標4／目標9

授業終了後・教室にて

ユニバーサルパスポート

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1◎／3〇

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講義目的：
現代の制御システムは，物理系モデル・観測・離散化・情報処理・制御動作という一連の流れで成立する。その枠組みを理論と実際のインターフェイス（センサ・アクチュエータ・信号処理）を含めて体系的に理解し，設計・解析できる能力の基礎を育成することを目的とする。

到達目標：
・物理システムを数理モデルとして表現し，フィードバック制御の基本概念を説明できる。
・連続時間制御系と離散時間制御系の違いと設計原理を比較・説明できる。
・センサ・アクチュエータの役割と信号処理の基本を制御系の観点から説明できる。
・実システムにおける観測・制御ループの構成とその制約（サンプリング，量子化，時間遅れなど）を考慮した設計ができる。

システムモデル，フィードバック制御，離散化，サンプリング，センサ，アクチュエータ，信号処理

講義内容（概要）：
制御系の数理モデル化と解析，フィードバック制御設計の基礎を学ぶ．さらに，制御対象の観測・操作に不可欠なインターフェイス（センサ・アクチュエータ）と信号処理について理論と例を通じて理解を深める．離散時間に基づくデジタル制御の設計と解析についても扱う．

授業計画：
1　履修ガイダンス    シラバス説明・授業方針・評価方法
2　制御システムの全体像    物理系モデル・観測・制御・実装の枠組み
3　連続時間システムのモデル    状態空間・伝達関数・安定性
4　フィードバック制御基礎    連続時間系のフィードバック原理
5　センサの基礎    機械システムにおける一般的なセンサとその特性
6　アクチュエータの基礎    駆動機構とモデル化
7　A/D変換の基礎    信号の離散化・サンプリング
8　デジタル制御の理論    離散時間システム・制御設計
9　離散時間系の解析    安定性・周波数特性
10　制御系設計法    デジタル制御器の設計手法
11　実データ処理    サンプリングデータの前処理・フィルタリング
12　インターフェイスと制御    観測・操作ループにおける制約
13　統合システム演習    モデル・制御・センサ・アクチュエータ統合
14　ケーススタディ    応用システム設計例
15　総括    総合振り返り・応用展望

対面

・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない

完全に禁止

この授業においては、生成ＡＩの利用を禁止している。
授業内での利用は厳禁であり、違反したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。
生成ＡＩの利用にかかわらず『本学の教育における生成ＡＩの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。

適宜，資料を配付する．

中野、松尾：ディジタル制御、昭晃堂
美多、原、近藤：基礎ディジタル制御、コロナ社
岡留：デジタル信号処理の基礎、共立出版
川﨑：ロボット工学の基礎　第３版、森北出版

【予習】配布する資料の読み込み，周辺文献の調査（30h）
【復習】発表整理及びレポート作成および講義内容の理解を深め定着させるためのプログラム等作成（30ｈ） 

採用しない

【成績評価の基準】
　講義目的・到達目標に記載する事項についての到達度に応じて、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）の成績評価の上、単位を付与する。
【成績評価の方法】
　課題プログラム作成を含むレポート等を50%、発表・受講態度（積極的な質問等）を50%として総合的に評価する．やむを得ない事情以外の欠席者はD(60点未満)の成績評価。

レポートおよび課題プログラムの解答例については、原則次の講義内で解説する。

学部講義の制御工学Iおよび制御工学IIに関する知識を必要とする
学修の妨げとなる就職活動は，やむを得ない事情に含まれない。 

該当しない

※本学の配付資料を参照してください。