到達目標
・制御系の解析・設計にMATLABを利用できる.
・古典制御理論の結果をMATLABの結果と比較して,制御理論を解析へ応用できる.
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 | 技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを充分に活用できる。 | 技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを活用できる | 技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを活用できない。 |
評価項目2 | 問題解法のために,各種解析手法を応用できる。 | 問題解法のために,特定の解析手法を活用できる。 | 問題解法のために,各種解析手法を活用できない。 |
評価項目3 | 解法の結果データを,図表を効果的に用いて視覚的な手法で表現できる。 | 解法の結果データを,視覚的な手法で表現できる。 | 解法の結果データを,視覚的な手法で表現できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 C
説明
閉じる
JABEE d-1
説明
閉じる
教育方法等
概要:
本科で学んだ古典制御理論について,制御系設計計算ソフトウェアMATLABを利用しながら,主に演習問題を解くことによって,より複雑な制御系の解析計算をできるようにする.
各講義時間ごとに演習問題を行い,MATLABのコマンド・操作方法の理解を深める.
授業の進め方・方法:
本科で制御工学を履修した学生が望ましいが,制御理論の概要を復習・説明してから,その解析手段としてのMATLABの応用を学ぶため,本科で制御工学を未履修の学生でも履修は可能である.講義内では必ず演習問題を課し,そのMATLABコマンドファイルを提出させる.
講義終了後,演習室等のPCを利用し復習をすること.
注意点:
講義はできるだけ平易におこなうが,わからないところなどは積極的に質問すること.
講義終了後,復習することを心がけること.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 動的システムのモデル化 |
動的システムを微分方程式で表し,伝達関数表現ができること.
|
2週 |
動的システムのモデル化 伝達関数表現・MATLABによる伝達関数定義 |
動的システムを微分方程式で表し,伝達関数表現ができること.
|
3週 |
伝達関数の過渡特性と定常特性 |
過渡応答と定常特性の解析法がわかる.
|
4週 |
伝達関数の過渡特性と定常特性 |
過渡応答と定常特性の解析法がわかる.
|
5週 |
伝達関数の過渡特性と定常特性 |
過渡応答と定常特性の解析法がわかる.
|
6週 |
ブロック線図の等価交換 |
ブロック線図の等価交換が,MATLABを利用して計算できること.
|
7週 |
MATLABによるブロック線図の結合と目標値応答 |
ブロック線図の等価交換が,MATLABを利用して計算できること.
|
8週 |
中間試験 |
|
2ndQ |
9週 |
制御系設計(PID制御) |
PID制御の手法がわかる.
|
10週 |
MATLABによるPID制御 |
PID制御の手法がわかる.
|
11週 |
伝達関数の周波数応答 |
周波数応答解析による各種線図をMATLABにより描画できる.
|
12週 |
MATLABを利用したゲイン位相・ベクトル軌跡の描画方法 |
周波数応答解析による各種線図をMATLABにより描画できる.
|
13週 |
MATLABによる安定判別法・ニコルズ線図の描画 |
周波数応答解析による各種線図をMATLABにより描画できる. 制御系の安定判別の根拠が説明できる.
|
14週 |
MATLABとArduinoを用いた制御系設計 |
MATLABを用いてArduinoを制御し,指定された制御系を設計できる.
|
15週 |
MATLABとArduinoを用いた制御系設計 |
MATLABを用いてArduinoを制御し,指定された制御系を設計できる.
|
16週 |
|
|
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 |
評価割合
| 試験 | 最終課題 | 演習課題 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |