2015年度シラバス（熊本高等専門学校　熊本キャンパス）				科目コード	AN125
科目名	システム制御理論(System Control Theory)			単位数	2単位
対象学科	電子情報システム工学専攻	対象学年	1年	開講期間	前期
科目区分	情報制御系	必修・選択	選択	履修/学修	学修
授業形式	講義	規定授業時数（単位時間）	15
教員名（所属）	小松　一男（人間情報システム工学科）		教員室	3号棟2階
使用教科書	田中幹也　他著「現代制御の基礎」森北出版
参考書	小郷寛，美多勉著「システム制御理論入門」実教出版
科目の位置付けと関連科目	本科目は制御工学の基礎となる科目であり「計測と制御」と関連があり，次年度における「ファジイ工学特論」や「知的制御システム論」の基礎科目と位置づけられる．
科目の概要	微分方程式でシステムを記述する工学の多くの分野，さらには，社会・経済学などでもシステムの安定性，構造分析，制御などシステム制御理論が共通基礎として利用されている．本授業では，動的システムと状態方程式，行列論，システムの安定性，可制御性・可観測性，フィードバック制御とオブザーバの原理と設計方法までを学ぶ．
授業方針	輪講形式で行う．数名のグループごとに事前に予習範囲を割り当てるので，グループ内で話し合って当日の説明者を決める．WebClassから講義映像（過年度）がすべて視聴できるので予習に必要な情報はここから取得可能．（割り当てられてない他の学生も予習を兼ねてなるべく視聴してください．欠席などでノートがとれなった場合名にも利用できます．）

授業項目	時数	達成目標（習得すべき内容）
システム制御理論に必要な数学的基礎 Mathematical Reviews for System Control Theory	2	システム制御理論に必要な数学的基礎である行列式，逆行列，固有値，固有ベクトル，行列のランク，正定性，行列指数関数が理解できる．
状態方程式によるシステム表現 Mathematical Model by State Space Equations	3	1入力1出力の連続時間線形システムを，状態変数ベクトルを用いた微分方程式で表現できる．また，伝達関数表現や状態方程式の解法が理解でき，教科書の問題が解ける．
可制御性・可観測性 Controllability, Observability for Linear Systems	2	線形システムの可制御性と可観測性意味がわかり教科書の問題が解ける．
安定性 Stability for Linear Systems	3	安定性の意味がわかり教科書の問題が解ける．また，リアプノフの安定判別法について説明できる．
状態フィードバック制御 State Feedback Controller for Linear Systems	2	線形システムの状態フィードバック制御について理解でき，プログラミングによるシミュレーションができる．
オブザーバの設計 Observer Design for Linear Systems	3	線形システムのオブザーバの設計ができ，プログラミングによるシミュレーションができる

ルーブリック
評価項目	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
状態方程式によるシステム表現	状態変数ベクトルを用いた微分方程式でシステムを表現でき，等価変換もできる．また，伝達関数表現や状態方程式の解法が理解でき，教科書程度の問題がすべて解ける．	状態変数ベクトルを用いた微分方程式でシステムを表現できる．また，伝達関数表現や状態方程式の解法が理解でき，教科書程度の問題が解ける．	状態変数ベクトルを用いた微分方程式でシステムを表現できない．伝達関数表現や状態方程式の解法も理解できない．
可制御性・可観測性と安定性	線形システムの可制御性と可観測性，線形および非線形システムの安定性の意味がわかり教科書程度の問題がすべて解ける．また，リアプノフの安定判別法について説明でき，教科書程度の問題がすべて解ける．	線形システムの可制御性と可観測性，線形および非線形システムの安定性の意味がわかり教科書程度の問題が解ける．また，リアプノフの安定判別法について説明でき，教科書程度の問題が解ける．	線形システムの可制御性と可観測性，線形および非線形システムの安定性の意味がわからない．また，リアプノフの安定判別法について説明できない．
状態フィードバック制御とオブザーバの設計	線形システムの状態フィードバック制御について理解し，レギュレータとオブザーバの設計ができ，プログラミングによるシミュレーションができる．	線形システムの状態フィードバック制御についてある程度理解し，簡単なシステムに対しレギュレータとオブザーバの設計ができ，プログラミングによるシミュレーションができる．	線形システムの状態フィードバック制御について理解できない．またレギュレータとオブザーバの設計ができない．

評価方法及び総合評価	【評価方法】定期試験，レポートで評価する．【総合評価】評価はおよそ定期試験６０％，自学学習用レポートの評価４０％を総合して評価し，６０％以上の得点率で合格とみなす．事前に提示された提出期限を過ぎたレポートは評価点を減点し，未提出の場合はそのレポートの評価点は０点となる．
学習方法	自学学習用課題はWebClassに提示してあり半期分をレポートにしてまとめ，電子ファイルにてWebClass上で提出する．授業を欠席した場合やノートの取り忘れ，授業の復習に役立てられるように全講義の動画ファイルをWebClassから視聴できますので活用してください．
学生へのメッセージ	この科目は制御理論を理解するための基礎的な科目であり，特に数学，なかでも線形代数の知識が基礎となります．
学修単位への対応	1単位あたり30時間程度の自学自習が求められます。

本校教育目標との対応

(3)　

JABEE学習教育目標との対応

D-1（○）