システム制御論

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 システム制御論
科目番号 0007 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 複合工学専攻(電気電子創造工学コース) 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 中溝高好ほか「ディジタル制御の講義と演習」 日新出版,河村 篤男「現代パワーエレクトロニクス」数理工学社(2005)
担当教員 笠原 雅人,北野 達也

到達目標

1.現代制御理論に基づき制御系を解析し,制御器の設計が行える.
2.電力変換器の状態空間モデルを理解し、デジタル設計ができる。

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アナログ制御とディジタル制御,現代制御理論と古典制御理論の違いを把握すること極配置問題により制御系を設計できること極配置による設計が行なえない
評価項目2電力変換器の状態空間モデルが理解でき、これに関す設計を正しく行うことができる。電力変換器の状態空間モデルが理解でき、これに関す設計を行うことができる。電力変換器の状態空間モデルデジタル設計が理解でき、これに関す設計を正しく行うことができない。
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 ④ 説明 閉じる
JABEE (A) 説明 閉じる
JABEE (d-1) 説明 閉じる
JABEE (g) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
ディジタル制御系の取り扱い方について理解する
授業の進め方・方法:
1.講義を中心として、毎週課題を与える。
[複数教員担当方式]
注意点:
この科目は、制御装置の種類,特徴,最新の設計手法等について講義形式で学ぶ。
全15週のうち,第8週から第15週の授業は,企業での制御装置の設計を担当したものが担当する。

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 伝達関数から状態方程式(笠原) 2次標準形の過渡応答,周波数応答をまとめる.
2週 状態方程式とブロック線図(笠原) 2次の状態方程式を定め,積分器(加算器)のみでブロック線図を描いてみる.
3週 ラプラス変換とz変換(笠原) 2次の状態方程式を定め,伝達関数と正準形に変形する.
4週 システムの安定性(笠原) ジュリーの安定判別によりシステムの安定性の確認をおこなう.
5週 状態フィードバック・極配置問題(笠原) 極配置問題によりフィードバックシステムを設計する.
6週 状態観測器(笠原) 状態観測器を設計する.
7週 サーボ問題(笠原) サーボ系を用いたシステムを設計する.
8週 中間試験(笠原) これまでの範囲の理解を確認できる。
2ndQ
9週 PWMインバータによる出力電圧制御(北野) PWMインバータによる出力電圧制御を理解できる。
10週 PWMインバータのデジタル制御(北野) PWMインバータのデジタル制御を理解できる。
11週 出力デッドビート制御(北野) 出力デッドビート制御を理解できる。
12週 DC-DCスイッチングレギュレータの解析手法①(北野) DC-DCスイッチングレギュレータの解析手法①を理解できる。
13週 DC-DCスイッチングレギュレータの解析手法②(北野) DC-DCスイッチングレギュレータの解析手法②を理解できる。
14週 パワエレにおけるデジタル再設計①(北野) パワエレにおけるデジタル再設計①を理解できる。
15週 パワエレにおけるデジタル再設計②(北野) パワエレにおけるデジタル再設計②を理解できる。
16週 定期試験解説(北野) 定期試験解説

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80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000