到達目標
1.電気回路の微分方程式による過渡現象解析手法を習得する。
2.電気回路および制御系のラプラス変換による解析手法を習得する。
3.制御系の周波数応答、過渡応答との関連を理解する。
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 |
| 初等的解法での過渡現象解析を理解し,回路計算できる. | 初等的解法での過渡現象解析を理解する. | 初等的解法での過渡現象解析を理解していない. |
| ラプラス変換による過渡現象解析を理解し,回路計算できる. | ラプラス変換による過渡現象解析を理解する. | ラプラス変換による過渡現象解析を理解していない. |
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学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (A)(イ)
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学習・教育到達度目標 (B)(ロ)
説明
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教育方法等
概要:
電気回路内の過渡現象についての基礎知識を得る。はじめに、微分方程式による過渡現象解析手法を習得する。ついで、ラプラス変換法により電気回路と制御系の解析法を習得する。併せて、電気回路および制御系の周波数応答、過渡応答との関連を理解する。
授業の進め方・方法:
注意点:
電気回路の過渡現象解析は電気回路および電子回路動作の理解に不可欠である。「制御工学I」と合わせて受講することで一層、ラプラス変換法に習熟することができる。
講義ノートの内容を見直し、講義に関する例題・演習問題を解いておくこと。講義で示した次回予定の部分を予習しておくこと。
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 |
周波数応答と過渡応答 |
定常状態と過渡状態、解析の手法
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2週 |
求積法による線形定数係数微分方程式の解法 |
非斉次方程式の特解、一般解、斉次方程式の一般解
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3週 |
初等的解法による過渡現象の解析 |
定常解、過渡解、一般解、回路の初期値
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4週 |
L-R回路の解析 |
直流電圧印加、時定数
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5週 |
C-R回路の解析 |
直流電圧印加、時定数
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6週 |
L-C-R回路の解析 |
直流電圧印加、時定数、特性方程式
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7週 |
(中間試験) |
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8週 |
ラプラス変換 |
積分計算、変換表
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4thQ |
9週 |
逆ラプラス変換 |
部分分数展開、留数計算
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10週 |
信号波形のラプラス変換 |
単位ステップ関数、デルタ関数、周期波形
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11週 |
ラプラス変換の基本則 |
推移則、微分則、畳み込み定理など
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12週 |
ラプラス変換法による回路の過渡現象解析1 |
回路方程式のラプラス変換、L-R回路
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13週 |
ラプラス変換法による回路の過渡現象解析2 |
C-R回路、L-C-R回路
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14週 |
インデシャル応答とインパルス応答 |
2端子モデル、4端子モデル、回路網関数(伝達関数)
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15週 |
(期末試験) |
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16週 |
総復習 |
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評価割合
| 定期試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |