到達目標
1．ディジタル制御の基礎概念がわかる．
2．z変換法が理解できる．
3．離散時間システムの特性を理解できる．
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 | 離散時間におけるシステムの表し方を十分に理解し適用できる． | ディジタル制御の基礎概念が理解できる． | 連続時間と離散時間でのシステムの表し方の違いが不十分である． |
| 評価項目2 | 離散時間システムにおける可制御性、可観測性を理解し、判定できる． | 可制御性と可観測性を理解している． | 可制御性と可観測性の理解が不十分． |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械や装置の制御系において，コンピュータを組み込みディジタル制御が広く利用されるようになっている．そこで本講義は，多入力多出力システムの解析手法を習得し，制御技術者に必要な制御システムの解析・設計法について学習する．
授業の進め方・方法:
＊講義形式で授業を行う．
＊講義の理解度の確認のため、演習問題による課題レポートの提出を義務化する．
注意点:
事前・事後学習、オフィスアワー
事後学習：講義回毎に、ホームワークの課題を課す。レポートにて提出を求める。
オフィスアワー：講義、課題などに質問がある場合、常時来室可。（情報コース第２教員室、音響応用研究室）
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ディジタル制御の基礎概念 |
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| 2週 |
離散時間系の動的システムと数式表現－Z変換－ |
ディジタル信号の数学的取り扱いを理解でき，Z変換について理解できる．
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| 3週 |
離散時間系の動的システムと数式表現－パルス伝達関数－ |
ディジタル信号の数学的取り扱いを理解でき，パルス伝達関数について理解できる．
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| 4週 |
状態方程式の解とシステムの安定性理論－状態方程式の解（１）－ |
システムの状態方程式を導出できる．
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| 5週 |
状態方程式の解とシステムの安定性理論－状態方程式の解（２）－ |
システムの状態方程式の解を求めることができる。
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| 6週 |
状態方程式の解とシステムの安定性理論－システムの漸近安定性（１）－ |
システムの安定性について理解できる．
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| 7週 |
状態方程式の解とシステムの安定性理論－システムの漸近安定性（２）－ |
システムの安定性について安定判別ができる．
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| 8週 |
システムの可制御性と可観測性－可制御性（１）－ |
システムの可制御性について理解できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
システムの可制御性と可観測性－可制御性（２）－ |
システムの可制御性について判断ができる．
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| 10週 |
システムの可制御性と可観測性－可観測性（１）－ |
システムの可観測性について理解できる．
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| 11週 |
システムの可制御性と可観測性－可観測性（２）－ |
システムの可観測性について判断ができる．
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| 12週 |
倒立振子の安定化問題（１） |
現代制御理論を用いた設計法のなかで，極配置法，最適レギュレータ，評価関数について倒立振子を例に理解できる．
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| 13週 |
倒立振子の安定化問題（２） |
現代制御理論を用いた設計法のなかで，極配置法，最適レギュレータ，評価関数について倒立振子を例に理解できる．
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| 14週 |
倒立振子の安定化問題（３） |
現代制御理論を用いた設計法のなかで，極配置法，最適レギュレータ，評価関数について倒立振子を例に理解できる．
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| 15週 |
学年末試験
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| 16週 |
答案の返却、解説、回収 |
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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。 | 5 | |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 伝達関数を説明できる。 | 5 | |
| ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 5 | |
| 制御系の過渡特性について説明できる。 | 5 | |
| 制御系の定常特性について説明できる。 | 5 | |
| 制御系の周波数特性について説明できる。 | 5 | |
| 安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。 | 5 | |
| 電気・電子系分野 | 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 5 | |
| ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 5 | |
| システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 5 | |
| システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 5 | |
| システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 5 | |
| フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 5 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 40 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 60 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |