内容

目次

1.　モデルベース開発（MBD） 1.1　自動車業界におけるMBD 1.1.1　高度な開発を支えるMBD 1.1.2　過去のMBDの総括 1.1.3　MBDによるあらゆる産業の開発変革への取組み 1.1.4　将来のMBD 1.2　大学におけるMBDの教育 1.2.1　モデルを使ったものづくり 1.2.2　これからの工学教育 2.　MATLAB/Simulinkによるモデル構築 2.1　MATLAB/Simulinkの準備 2.2　まずは動かしてみよう 2.2.1　フォルダの作成 2.2.2　Simulinkの起動 2.2.3　ブロックの配置・結合とシミュレーション 2.2.4　Scopeブロックの入力数を増やそう 2.2.5　mファイルと連携しよう 2.2.6　MATLAB/Simulinkの実行の流れ 2.3　こんなときは？--MATLAB/Simulinkの機能を理解しよう-- 2.3.1　予約語（MATLAB） 2.3.2　Scope画面のスタイル設定の変更（Simulink） 2.3.3　Scope画面のコンフィギュレーションプロパティの変更（Simulink） 2.3.4　可変・固定ステップサイズの選択（Simulink） 2.4　Stateflowの基礎 2.4.1　Stateflow 2.4.2　チャートの読み方 2.4.3　チャートの動作実験 章末問題 3.　物理モデリングと解析の基礎 3.1　モデリングの基礎 3.1.1　モデルとモデル化誤差 3.1.2　ホワイトボックスモデリングとブラックボックスモデリング 3.1.3　動的モデルと静的モデル 3.2　微分方程式と数値積分 3.2.1　微分と積分 3.2.2　システムモデリングと微分・積分操作の関係 3.3　物理モデリングに挑戦 3.3.1　液位プロセスモデル（タンクシステム） 3.3.2　RLC回路モデル（電気システム） 3.4　システムの平衡状態を考慮したモデリング 3.4.1　マス・バネ・ダンパモデル 3.4.2　熱収支モデル 3.5　ラプラス変換と伝達関数 3.5.1　ラプラス変換の定義 3.5.2　一次遅れ系 3.5.3　伝達関数とステップ応答の関係 3.5.4　二次遅れ系 3.5.5　n次遅れ+微分系 3.6　より高度なモデリングのために 3.6.1　アナロジーによるシステムの理解 3.6.2　非線形モデリングと線形化 章末問題 4.　MILS 4.1　V字開発プロセス 4.2　DCモータ制御システムを用いたMILSの実習 4.2.1　DCモータ制御システム 4.2.2　要件定義 4.2.3　DCモータ制御システムの機能とブロック線図 4.2.4　設計の手順 4.3　DCモータ・ディスクモデルの要素設計（プラントモデル） 4.3.1　DCモータ・ディスクモデル 4.3.2　センサモデル（タコジェネレータ） 4.3.3　モータドライバモデルと電流センサ 4.3.4　プラントモデル結合テスト 4.4　DCモータ・ディスクモデルの要素設計（コントローラモデル） 4.4.1　A-D変換器 4.4.2　パルス発生器 4.4.3　アルゴリズムの設計 4.4.4　コントローラモデル結合テスト 4.4.5　プラントモデルとコントローラモデルの結合テスト 4.4.6　アルゴリズムの設計2（PID制御） 章末問題 5.　HILS 5.1　HILSとHILシミュレータ 5.1.1　HILSの目的 5.1.2　HILシミュレータの要件 5.2　簡易HILシミュレータの構築 5.3　コントローラモデルの実装 5.4　HILSによる動作テストと制御実験 5.4.1　HILSによるECUの動作テスト 5.4.2　制御システムの製作と実験結果 章末問題 6.　MBC 6.1　MBCのプロセス 6.1.1　領域探索 6.1.2　実験計画法（DOE） 6.1.3　データ採取 6.1.4　モデル化 6.1.5　最適化 6.2　今後の課題 7.　モデルとデータのインタプレイによるスマートMBD 7.1　モデルとデータを相互に利用する必要性 7.2　スマートMBD 付録：Arduinoを用いたHILS環境構築 A.1　Arduino A.2　簡易HILシミュレータ用シールド A.3　インタフェースの仕様決定 引用・参考文献 章末問題解答 索引