制御工学Ⅰ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	平成31年度 (2019年度)
授業科目	制御工学Ⅰ
科目番号	0222	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械システム工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	前期:2
教科書/教材	自動制御（阪部，飯田共著・コロナ社）
担当教員	田尻 智紀

到達目標

(1) 制御の種類について説明できる．
(2) ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて伝達関数を求めることができる．
(3) ブロック線図を描くことができる．
(4) 時間応答と定常偏差を求めることができる．
(5) フィードバック制御の定常特性と過渡特性について説明できる．

ルーブリック

	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
評価項目1	制御の種類について詳細に説明できる．	制御の種類について説明できる．	制御の種類について説明できない．
評価項目2	伝達関数を説明でき，ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて伝達関数を求めることができる．	ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて伝達関数を求めることができる．	ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて伝達関数を求めることができない．
評価項目3	ブロック線図について説明でき，ブロック線図を描くことができる．	ブロック線図を描くことができる．	ブロック線図を描くことができない．
評価項目4	定常特性と過渡特性について説明でき，時間応答と定常偏差を求めることができる．	時間応答と定常偏差を求めることができる．	時間応答と定常偏差を求めることができない．
評価項目5	フィードバック制御の定常特性と過渡特性について詳しく説明できる．	フィードバック制御の定常特性と過渡特性について説明できる．	フィードバック制御の定常特性と過渡特性について説明できない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

ディプロマポリシー 1 （機械を構成する材料の物性，製造方法，加工・生産技術や，機械設計に欠かせない材料，熱，流体，機械の力学，電気・情報処理など，幅広い知識と技術，応用力を身につけ，それらを応用したものづくりができる。）

教育方法等

概要:

自動制御技術は航空機や船舶などの乗り物，製造業の機械装置，プロセス工場の自動化設備など，産業から家庭用の電気製品に至るまであらゆる分野に導入され実用化されている．ここでは，制御の本質を理解することを目的として，制御の考え方，概念を理解することから始め，制御系の設計に必要となる制御対象のモデル化と時間応答について理解することを目的とする．

授業の進め方・方法:

講義と演習

注意点:

基礎理論を身に付けるために，演習問題を解いてみること．
授業計画は学生の理解度に応じて変更する場合がある

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	制御について	自動制御の種類について理解する．
		2週	制御工学で用いる数学	ラプラス変換と逆ラプラス変換について理解する．
		3週	ラプラス変換と逆ラプラス変換（１）	与えられた式のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる．
		4週	ラプラス変換と逆ラプラス変換（２）	微分方程式をラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて解くことができる．
		5週	基本要素の伝達関数（１）	伝達関数と基本要素について理解する．
		6週	基本要素の伝達関数（２）	与えられた系の伝達関数を求めることができる．
		7週	ブロック線図（１）	与えらた系のブロック線図を描くことができる．
		8週	ブロック線図（２）	ブロック線図から伝達関数を求めることができる．
	2ndQ
		9週	時間応答（１）	インパルス入力，ステップ入力，ランプ入力について理解する．
		10週	時間応答（２）	基本要素の過渡特性について理解する．
		11週	時間応答（３）	基本要素の定常特性について理解する．
		12週	フィードバック制御（１）	フィードバック制御の過渡特性について理解する．
		13週	フィードバック制御（２）	フィードバック制御の定常特性について理解する．
		14週	演習
		15週	期末試験
		16週	期末試験解説、授業アンケート

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	計測制御	自動制御の定義と種類を説明できる。	4	前1,前2
				フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。	4	前1,前2,前12,前13
				基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる。	4	前2,前3,前4
				ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて微分方程式を解くことができる。	4	前3,前4
				伝達関数を説明できる。	4	前5,前6
				ブロック線図を用いて制御系を表現できる。	4	前7,前8
				制御系の過渡特性について説明できる。	4	前10,前11,前12
				制御系の定常特性について説明できる。	4	前13

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	20	10	30
専門的能力	50	20	70