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

2024年度

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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11日（木）後日連絡）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．

場所：総合研究１０号館３階３０８室
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（柔軟梁）は、物理的には4階の偏微分方程式で表わされる安定限界なシステムで，制御器の設計しにくいシステムとして知られている．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：発展課題（レポート）
  発展的な課題は，自由に設定するか，データ駆動制御と呼ばれる最新の制御手法を行うかのどちらかを選んでもらう．自由に設定する場合の例は下記の通り．
  （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。
共通課題の内容をプレゼンで発表し，レポートは自由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. 南裕樹: Pythonによる制御工学入門　改訂2版, オーム社, 2023.
  3. 南裕樹，石川将人: 制御系設計論, コロナ社, 2021.
  4. 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。
  5. 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。
  6. 計測と制御 52巻10号：データ駆動制御特集.
    入出力データのみから適切な制御器を作成できる方法の解説記事
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．
授業予定(TBA)
※　ガイダンスへの出席が履修のための必要条件です．（4月11日（木）　15時，場所は後日指定）

※　レポート提出は，原則として次の週の木曜日実験前までとします．詳細は授業中に指示します．
※　予定は変更することがあります．また，講義日はアカデミックカレンダーに準じます．

※　予定は変更することがあります．
参考資料（順次改訂）