制御工学Ⅰ

制御システムの入出力の関係を伝達関数により理解する。これによりフィードバック制御系の考え方を学び、理解、応用できることを目標とする。

	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	ファイードバック制御について具体例をあげて説明できる。	フィードバック制御の具体例をあげることができる。	フィードバック制御の説明も、その具体例も理解していない。
評価項目2	ラプラス変換、ラプラス逆変換を十分に使いこなし、伝達関数を導出できる。	ラプラス変換を理解し、入出力を伝達関数であらわせる。	基本的な関数程度のラプラス変換を知っている。
評価項目3	与えられた過渡応答が求められる。	時間関数は計算できる。	過渡応答、ブロック図の等価変換も不十分である。

(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。説明

概要:

制御技術の基礎とフィードバック制御の概要、それらを構成する要素と基礎的な技術について学ぶう。制御工学の基礎となる、ラプラス変換、伝達関数表示、過渡応答について学ぶ。制御対象として、一次振動系、二次振動系などの物理、機械振動学、電気回路（CR, LCR）を例に講義を行う。

授業の進め方・方法:

＊ビデオ配信と座学による講義を行う．新型コロナの状況によっては、遠隔授業になることもある。
＊講義の終了後に毎回「講義ポートフォリオ」の提出を義務づける．
＊課題レポートの提出を義務付ける．提出物の評価は、総合評価の20％とする．

注意点:

＊数学の準備として、オイラーの公式、部分積分法、部分分数展開を用いるので、復習しておくこと。
＊＊再試験について：「不可」となった者のうち、総合評価成績が50点から59点だった学生に対しては、1回のみ再試験を実施する。ただし、未提出の課題がある者については再試験は行わない。

事前・事後学習：授業の概ね２日前に、講義資料をメールにて配信する。授業の毎回に、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）

アクティブラーニング	ICT 利用	遠隔授業対応	実務経験のある教員による授業

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	制御の基礎	制御対象、制御装置、検出器が理解できる。
		2週	フィードバック制御の例	シーケンス制御、フィードバック制御の違いが理解できる。
		3週	基本的な制御要素	PID制御要素が理解できる。
		4週	ラプラス変換の定義	ラプラス変換の定義を理解できる。
		5週	基本関数のラプラス変換	基本関数、デルタ関数のラプラス変換が行える。
		6週	微分、積分のラプラス変換	微分、積分のラプラス変換表示ができる。
		7週	制御で使うラプラス変換の定理	推移定理、最終値定理など理解できる。
		8週	ここまでの講義の振り返り（中間試験）	これまでの講義を復習し、理解度を確認する。
	4thQ
		9週	ラプラス逆変換	ラプラス逆変換が行える。
		10週	微分方程式の解法	線形な微分方程式をラプラス変換により解くことができる。
		11週	伝達関数	伝達関数を用いたシステムの入出力表現が理解できる。
		12週	１次遅れ要素の伝達関数	過渡応答が理解できる。
		13週	２次遅れ、高次遅れ要素の伝達関数	高次遅れ要素の過渡応答が理解できる。
		14週	電気回路の伝達関数	電気回路における入出力を伝達関数で表現できる。
		15週	講義の後半の振り返りと総まとめ	中間試験から学年末の間の講義について復習をする。
		16週

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル
専門的能力	分野別の専門工学	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。	4
				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。	4
				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。	4
				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。	4
				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。	4
				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。	4