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カリキュラムシート

分類番号 A402-004-A

訓練分野 電気・電子系
訓練コース シミュレータによる制御系設計技術
訓練対象者 制御システムの開発・保全業務に従事する技能・技術者等であって、指導的・中核的な役割を担う者又はその候補者
訓練目標 マイコン制御設計/パソコン制御設計の生産性の向上をめざして、効率化、適正化、最適化(改善)に向けた、各種制御システムのモデル化・シミュレーション実習を通じて、線形制御及び現代制御による制御系設計の実践技術を習得する。
教科の細目 内容 訓練時間(H) うち実習・
まとめ(H)
1.コース概要及び留意事項 (1)コースの目的
(2)専門的能力の現状確認
(3)安全上の留意事項
0.5
2.制御系動作の運動方程式 (1)制御系の運動方程式とその解法
  イ.2水槽系
  ロ.倒立振子系
  ハ.磁気浮上系
   (例:運動方程式(微分方程式)及び数式処理ソフトによる
    解法、シミュレータによる時間応答の観測実習など)
(2)線形化
   (例:数式処理ソフトによるTaylor展開、非線形微分
    方程式の線形近似化、フィードバック制御方策など)
1.5 1
3.システムのモデル化 (1)制御対象のモデル化
  イ.2水槽系
  ロ.倒立振子系
  ハ.磁気浮上系
   (例:状態方程式、観測方程式、状態空間モデル、漸近安定性
    の判別、数式処理ソフトによる安定判別実習、数値解析ソフト
    による状態空間モデルの作成実習など)
(2)制御対象の物理パラメータ同定
   (例:同定法、システム行列、状態遷移行列、伝達行列、数式
    処理ソフト及び数値解析ソフトを使ったモデルの作成実習など)
2 2
4.可制御性と状態フィードバック制御 (1)可制御性
  イ.2水槽系
  ロ.倒立振子系
  ハ.磁気浮上系
   (例:数式処理ソフトによる可制御行列の作成実習、数値解析
    ソフトによる可制御性の判別実習など)
(2)極配置設計法
   (例:状態フィードバック、システムの条件及び設計法、数式
    処理ソフト及び数値解析ソフトを使った状態フィードバック
    ゲインの設計実習など)
2 2
5.可観測性と状態観測器 (1)可観測性
   可観測の条件、数式処理ソフトによる可観測性の判別実習、
   数値解析ソフトによるオブザーバゲインの設計実習など
(2)全状態観測器、最小次元観測器
  イ.全状態観測器を用いたフィードバック制御系設計法
  ロ.最小次元観測器を用いたフィードバック制御系設計法
    数式処理ソフト及び数値解析ソフトを使った状態フィード
    バックゲイン及びオブザーバゲインの設計実習、数値解析
    ソフトを使った初期値応答の観測及び計測実習など
2 2
6.最適レギュレータ (1)最適レギュレータ問題
   最適レギュレータ問題とその解、数値解析ソフトによる
   Riccati方程式・ハミルトン行列の計算実習など
(2)最適レギュレータ設計
  イ.倒立振子系
  ロ.磁気浮上系
    最適レギュレータ・状態フィードバックゲイン・
    各極の設計実習、安定度指定法など
3 3
7.まとめ (1)実習に対する評価及び講評
(2)現場技術(設計ノウハウ)について
(3)総括及び質疑・応答
1 1
  訓練時間合計 12 11
使用器具等 制御系設計支援ツール(シミュレータ)、数値解析ソフト、数式処理ソフト
養成する能力 生産性の向上を実現できる能力
改訂日 2022.08

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