制御工学

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 制御工学
科目番号 0096 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械システム工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 田中 正吾 編著,山口静馬,和田憲造,清水光 共著「制御工学の基礎」
担当教員 鄭 耀陽

到達目標

①線形制御系の数学的表現ができる.
②線形制御系の入出力応答を理解できる.
③線形制御系の安定性を判別できる.
④フィードバック制御系を理解できる.

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各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
制御理論と手法を学びながら,演習問題を解きながら,制御工学の理解を深める.
授業の進め方・方法:
前後期とも中間試験も期末試験も50分間で実施する.
定期試験成績を80%,課題等を20%として総合的に評価し,60点以上を合格とする.
注意点:
数学的な内容が多くて授業中はノートを取り,積極的に質問するとともに,学んだ関連数学内容を復習し,提出が課せられた課題は必ず指定時間内に提出すること.

授業の属性・履修上の区分

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

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 制御工学概論 制御の歴史,制御系の基本構成
2週 制御系の分類 制御系の分類
3週 ラプラス変換 複素演算,ラプラス変換
4週 逆ラプラス変換(1) 逆ラプラス変換
5週 逆ラプラス変換(2) 部分分数展開,微分方程式の解き方
6週 伝達関数 伝達関数の定義と制御システムのモデル化
7週 基本要素の伝達関数 各基本要素の伝達関数
8週 前半部分学習した内容の復習 前半部分学習した内容の確認
2ndQ
9週 アナロジー効果 機械系と電気系の相似効果
10週 過渡応答(1) 各基本要素の過度応答
11週 過渡応答(2) 2次要素の過度応答
12週 周波数応答(1) 周波数応答及びボード線図
13週 周波数応答(2) 2次遅れ要素の周波数応答
14週 ベクトル軌跡 ベクトル軌跡
15週 総括 復習&総合演習
16週
後期
3rdQ
1週 周波数応答 復習,周波数応答の導入,ボード線図
2週 フィードバック制御系 定義,前向き伝達関数と一巡伝達関数
3週 フィードバック制御系 開ループ,閉ループ,極
4週 安定判別 安定,特性方程式,特性根
5週 安定判別法 フルビッツの安定判別法
6週 安定判別法 ラウスの安定判別法
7週 前半部分学習した内容の復習 前半部分学習した内容の確認
8週 安定判別法 ラウスの安定判別法(パディ近似)
4thQ
9週 安定判別法 ナイキスト安定判別法
10週 安定判別法 簡略化されたナイキスト安定判別法
11週 直列複雑系のベクトル軌跡 複素数の変形,ナイキスト線図の作成
12週 安定度 ゲイン余裕,位相余裕,Mp指標
13週 定常偏差 定常位置偏差・速度偏差・加速度偏差
14週 過渡特性 整定時間,振幅減衰比
15週 総括 復習&総合演習
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80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000