制御工学Ｉ

科目基礎情報

学校	小山工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	制御工学Ｉ
科目番号	0108	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	電気電子創造工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	4
教科書/教材	斉藤制海　「制御工学　第２版」　森北出版
担当教員	笠原 雅人

到達目標

1．基本的な伝達関数、ブロック線図が扱える。
2．システムの時間応答、周波数応答を説明し、基本問題を解ける。
3．システムの安定性を判別し、基本問題を解ける。
4．補償器の設計の設計が行える。

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2	基本的な伝達関数，ブロック線図を扱うことができ，これに関する平易な問題を正確に解くことができる。	基本的な伝達関数，ブロック線図を扱うことができ，これに関する平易な問題を解くことができる。	基本的な伝達関数，ブロック線図を扱うことができず，これに関する平易な問題を解くことができない。
評価項目3	システムの時間応答，周波数応答，システムの安定性を説明することができ，これに関する平易な問題を正確に解くことができる。	システムの時間応答，周波数応答，システムの安定性を説明することができ，これに関する平易な問題を解くことができる。	システムの時間応答，周波数応答，システムの安定性を説明することができず，これに関する平易な問題を解くことができない。
評価項目４	フィードバック制御系の設計法を説明することができ，これに関する平易な問題を正確に解くことができる。	フィードバック制御系の設計法を説明することができ、これに関する平易な問題を解くことができる。	フィードバック制御系の設計法を説明することができず、これに関する平易な問題を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ④ （高度な専門知識と問題解決能力の育成）

JABEE (A) （科学と工学の専門知識）

JABEE (d-1) （専門工学）

JABEE (g) （自主性・継続性）

教育方法等

概要:

基本的な伝達関数，ブロック線図，システムの時間応答，周波数応答，システムの安定性について理解する。
フィードバック制御系の構成および設計法について理解する。
この科目は、制御装置の種類、特徴、設計手法等について講義形式で授業を行うものである。

授業の進め方・方法:

授業方法は講義と演習を組み合わせて行う。
授業内容に応じて演習問題を課題として出し，解答の提出を求める。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	数学的準備	複素数，基本的な関数，ラプラス変換について確認を行う。
		2週	動的システムと数式モデル	動的システムを微分法方程式で表現できる。（電気回路）
		3週	動的システムと数式モデル	動的システムを微分法方程式で表現できる。（さまざまな運動方程式）
		4週	伝達関数とブロック線図	ブロック線図について理解できる。
		5週	動的システムの時間応答	システムの過渡応答と安定性について理解できる。
		6週	動的システムの安定性	システムの過渡応答と安定性について理解できる。
		7週	システムの周波数応答	システムの周波数応答について理解できる。
		8週	中間試験	開ループシステムの過渡応答，周波数応答，安定性に関する理解度の確認。
	2ndQ
		9週	フィードバック制御系の構成と考え方	フィードバック制御系の構成が理解できる
		10週	フィードバック制御系の安定性	フィードバック制御系の安定性が理解でき，安定余裕を求められる。
		11週	フィードバック制御系の応答特性	フィードバック制御系の応答特性が理解できる
		12週	補償器の設計Ⅰ	位相進み遅れ補償器の設計が行える
		13週	補償器の設計Ⅱ	根軌跡の意味と描き方が理解できる。
		14週	補償器の設計Ⅲ	ジーグラ・ニコルスの限界感度法を用いて設計が行える。
		15週	まとめ	フィードバック制御系の設計などの演習を行う。
		16週	期末試験

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

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	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