到達目標
フィードバック制御系の周波数応答、定常特性、安定判別法を学習し、制御系設計の基礎の概要を理解し、応用できることを目標とする。
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 | 与えられたフィードバック系システムの周波数応答を考察できる。 | フィードバック系システムの周波数応答を求めることができる。 | 周波数応答の知識が不十分である。 |
| 評価項目2 | フィードバック系システムの安定判別が十分に行える。 | フィードバック系システムの安定判別が行える。 | 安定判別法については、知っている程度である。 |
| 評価項目3 | フィードバック系システムの定常特性を求め、考察できる。 | フィードバック系システムの定常特性の型をもとめれる。 | 定常特性の知識が不十分である。 |
学科の到達目標項目との関係
(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。
説明
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教育方法等
概要:
制御工学 I に引き続き、フィードバック制御における周波数応答、安定判別法、定常特性について学ぶ。
授業の進め方・方法:
＊座学並びにビデオ配信を併用して、講義を行う予定であるが、コロナ禍の状況によりオンデマンドの遠隔授業も行う。
＊講義の内容の理解度を確認するために、講義のポートフォリオ（総合評価の10％）、演習課題の回答レポート（総合評価の20％）の提出を義務付ける。
注意点:
＊ラプラス変換によるシステムの伝達関数表示が分かり、フィードバック制御系における閉ループ伝達関数、開ループ伝達関数を良く理解しておくことが重要。
＊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、オフィスアワー
＊事前・事後学習：授業の概ね２日前に講義資料を送付する。毎回の授業において、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）
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
周波数応答 |
正弦波入力に対するフィードバック制御系の応答が理解できる。
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| 2週 |
ボード線図 |
フィードバック制御系の周波数応答線図としてボード線図がかける。
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| 3週 |
２次標準形とボード線図 |
２次標準形のボード線図がかける。
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| 4週 |
ベクトル軌跡 |
フィードバック制御系の周波数応答線図としてベクトル軌跡がかける。
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| 5週 |
ナイキスト線図 |
ナイキスト線図を理解できる。
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| 6週 |
特性方程式と特性根による安定判別 |
安定の定義とその条件について理解できる。
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| 7週 |
ラウスの方法による安定判別 |
ラウスの方法による安定判別が行える。
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| 8週 |
フルビッツの方法による安定判別 |
フルビッツの方法による安定判別が行える。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間の振り返り |
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| 10週 |
ナイキストの方法による安定の度合い |
安定の度合いとしてゲイン余有、位相余有が理解できる。
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| 11週 |
２次標準形の過渡特性 |
２次標準形の過渡特性について考察できる。
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| 12週 |
定常特性 |
最終値定理を用いて定常偏差を計算できる。
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| 13週 |
制御の型と偏差定数 |
偏差定数から制御の型を判別できる。
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| 14週 |
PID制御による応答特性の改善 |
PID制御による応答特性の改善が理解できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
答案の返却と解説、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 | 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 | |
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 | 10 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |