E6620 教學大綱表

教學大綱表 (111學年度第2學期)

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課程名稱 Course Title	(中文) 最佳控制 (英文) Optimal Control			開課單位 Departments	電機工程研究所
				課程代碼 Course No.	E6620
授課教師 Instructor	江江盛
學分數 Credit	3.0	必/選修 core required/optional	選修	開課年級 Level	研究所
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites)：線性代數
課程概述與目標(Course Overview and Goals)：針對一類線性系統建立其數學模式，並考慮一些實際系統限制或要求條件，進而提出一最佳系統控制法則，以達到設計者的需求。這些觀念的建立將有助學習者在控制器設計時，可以尋找到較適合的模式。
教科書(Textbook)	A. P. Sage and C. C. White, "Optimal Systems Control," 2nd Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1985.
參考教材(Reference)

課程大綱 Syllabus			學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
序 No.	單元主題 Unit topic	內容綱要 Content summary	學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
1	Introduction	The concept of optimal systems control	控制系統的數學模式介紹
2	Calculus of extrema	Extrema of functions with equality constraints	一般函數的數學極值的演算法
3	Calculus of extrema	Nonlinear programming	藉由非線性規劃去求得函數的極值。
4	Variational calculus and continuous optimal control	Dynamic optimization without constraints; transversality conditions	建立最佳橫切條件，並決定最佳解的數學式。
5	Variational calculus and continuous optimal control	Sufficient conditions for extrema; Euler-Lagrange equations	練習最佳充分條件的推導能力。
6	Variational calculus and continuous optimal control	A variational approach; dynamic optimization with equality constraints.	利用變分法求得系統具有等式限制的最佳解。
7	Variational calculus and continuous optimal control	Dynamic optimization with inequality constraints	在系統具有不等式限制時，利用所學的基礎去求得最佳答案。
8	The maximum principal	The variational approach for functions with terminal times not fixed	利用變分法去求得具有端點不固定的函數之極值。
9	期中考	期中考	期中考
10	The maximum principal	The Bolza problem-no inequality constraints	解決具有等式限制的波拉問題。
11	The maximum principal	The Bolza problem- inequality constraints	解決具有不等式限制的波拉問題。
12	Optimum systems control examples	The linear regulator	分析線性調節器的最佳控制條件。
13	Optimum systems control examples	The linear servomechanism	解決線性伺服器的最佳控制條件。
14	Optimum systems control examples	Bang-bang control and minimum time problems	解決最小時間的最佳控制問題。
15	Discrete variational calculus	Derivation of the discrete Euler-Lagrange equations	練習離散尤拉方程式的推導條件。
16	Optimum state estimation	The minimum error variance linear filter	練習最小誤差變量線性濾波器的推導能力。
17	Optimum state estimation	Kalman filter-discrete time case	了解卡門濾波器的推導條件。
18	期末考	期末考	期末考

教學要點概述：
1.自編教材 Handout by Instructor：
□ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
□ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation：期末考：30% 期中考：30% 平時考：10% 作業：30%

教學資源(Teaching Resources)：
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定：http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504