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
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
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 |
制御工学概論 |
制御の歴史,制御系の基本構成
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2週 |
制御系の分類 |
制御系の分類
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3週 |
ラプラス変換 |
複素演算,ラプラス変換
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4週 |
逆ラプラス変換(1) |
逆ラプラス変換
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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
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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
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7週 |
基本要素の伝達関数 |
各基本要素の伝達関数
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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
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2ndQ |
9週 |
アナロジー効果 |
機械系と電気系の相似効果
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10週 |
過渡応答(1) |
各基本要素の過度応答
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11週 |
過渡応答(2) |
2次要素の過度応答
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12週 |
周波数応答(1) |
周波数応答及びボード線図
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13週 |
周波数応答(2) |
2次遅れ要素の周波数応答
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14週 |
ベクトル軌跡 |
ベクトル軌跡
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15週 |
総括 |
復習&総合演習
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16週 |
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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
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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
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3週 |
フィードバック制御系 |
開ループ,閉ループ,極
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4週 |
安定判別 |
安定,特性方程式,特性根
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5週 |
安定判別法 |
フルビッツの安定判別法
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6週 |
安定判別法 |
ラウスの安定判別法
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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
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8週 |
安定判別法 |
ラウスの安定判別法
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4thQ |
9週 |
安定判別法 |
ナイキスト安定判別法
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10週 |
安定判別法 |
簡略化されたナイキスト安定判別法
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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
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12週 |
安定度 |
ゲイン余裕,位相余裕,Mp指標
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13週 |
定常偏差 |
定常位置偏差・速度偏差・加速度偏差
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14週 |
過渡特性 |
整定時間,振幅減衰比
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15週 |
総括 |
復習&総合演習
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16週 |
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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 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | |
国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 4 | |
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 4 | |
自動制御の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
伝達関数を説明できる。 | 4 | |
ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 4 | |
制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | |
制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | |
制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | |
安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。 | 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 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |