Students' Innovative Communication and Environment: フレキシブルリンクの制御実験

2021年度

※2012年度の内容
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※2020年度の内容

フレキシブルリンクの制御実験（システム工学実験） (３回生前期, 木金曜４～５限目)

初回ガイダンス（４月８日（木）１５時＠総合研究８号館講義室３）に出席しなければ，「システム工学実験」を履修できないので注意すること！授業関連の情報は PandA 上で随時更新されるので，そちらも注意すること．とくにコロナウィルスの影響次第で，ハイブリッドに切り替わる可能性があるため，注意されたい．

場所：総合研究１０号館３階３０８室＋オンライン
講義内容（予定）

本実験では，フレキシブルリンクという柔軟梁の制御実験を行う．フレキシブルリンクは、偏微分方程式で表わされる安定限界なシステムで，非最小位相系（伝達関数の零点が複素閉右半平面にある）でもあり，制御器の設計しにくいシステムである．このシステムに対して，実際に多くの現場で用いられる周波数領域による制御性能評価を考慮し，授業では以下の課題に取り組む．
1. 課題１（共通課題）：システム同定と追従制御（プレゼン発表）　
2. 課題２：自由課題（レポート）
  （例）２０１２年度は、フレキシブルけん玉、正弦波参照入力の追従制御、加法的雑音の低減化制御、制御のロバスト性と速応性の２つの目的関数を考えたときの追従制御性能の向上実験を行った。
  （例）２０１９年度は、フレキシブルリンクに生じた外乱の位置検出をサポートベクターマシンおよびボロノイ図を使って判別する実験を行った。
第１課題の内容をプレゼンで発表し，レポートは第２課題を中心に書くこと．なお，レポートは指定したスタイルファイルの tex で書いてもらう．スタイルファイル等は，授業で指示するものを使用すること．
参考文献
1. 制御とシステム同定
  1. 片山徹: 新版フィードバック制御の基礎, 朝倉書店, 2002.
  2. J. C. Doyle, B. A. Francis, A.R. Tannenbaum: フィードバック制御の理論, コロナ社, 1996.
    ※ Francis教授のHPで原著 Feedback Control Theory が無償公開されているので、こちらも参照のこと。
  3. 足立修一: システム同定の基礎, 東京電機大学出版, 2009.
    パラメータ同定法と関連するMatlabのコマンドが載せられている。
2. レポートの書き方
  1. 杉原厚吉: どう書くか-理科系のための論文作法, 共立出版, 2001.
3. その他
  1. Matlab control system toolboxの基本操作.
  2. Matlab system identification toolboxの基本操作.
※ 興味のあるキーワードがあれば、例えば Google Scholar で検索すると、関連する論文を探すことができる。また、分からない事があれば、web または図書館で調べること．

講義予定
※　ガイダンスへの出席が履修のための必要条件です．（４月８日（木）　１５：００～＠総合研究８号館講義室３）

第B班

授業回数	講義日	予定
第１回	４月９日（金）	概要説明と実験データ収集
第２回	４月１５日（木）	システム同定と制御系設計
第３回	４月１６日（金）	システム同定と制御系設計
第４回	４月２２日（木）	システム同定と制御系設計
第５回	４月２３日（金）	システム同定と制御系設計
第６回	４月３０日（金）	プレゼンテーション＆自由課題
第７回	５月６日（木）	自由課題
第８回	５月７日（金）	自由課題
第９回	５月１３日（木）	自由課題

第A班

授業回数	講義日	予定
第１回	５月１４日（金）	概要説明と実験データ収集
第２回	５月２０日（木）	システム同定と制御系設計
第３回	５月２１日（金）	システム同定と制御系設計
第４回	５月２７日（木）	システム同定と制御系設計
第５回	５月２８日（金）	システム同定と制御系設計
第６回	６月３日（木）	プレゼンテーションと自由課題
第７回	６月４日（金）	自由課題
第８回	６月１０日（木）	自由課題
第９回	６月１１日（金）	自由課題

※　予定は変更することがあります．

自由課題用データ
- 時系列データ（1時間分，40MB弱）：入力はガウス分布に従って各時刻独立に発生させたもの
参考資料（順次改訂）