到達目標
１．自動制御の概略を理解し、ラプラス変換，ラプラス逆変換ができる
２．機械システムおよび電気システムの伝達関数を求めることができる
３．ブロック線図の変換ができる
４．伝達関数が1次遅れ系、2次遅れ系の場合の時間応答を求めることができる
５．基本的な伝達関数の周波数応答をもとめることができる
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 | ラプラス変換，ラプラス逆変換の問題を解くことができる | ラプラス変換，ラプラス逆変換が説明できる
| ラプラス変換，ラプラスの逆変換を説明できない
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| 評価項目2 | 時間応答（過渡応答，定常応答）の問題を解くことができる | 時間応答（過渡応答，定常応答）の説明ができる | 時間応答（過渡応答，定常応答）の説明ができない |
| 評価項目3 | 周波数応答（ベクトル軌跡，ボード線図）の問題を解くことができる | 周波数応答（ベクトル軌跡，ボード線図）の説明ができる | 周波数応答（ベクトル軌跡，ボード線図）の説明ができない |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程(R5までのDP) 旧DP_4 機械工学基礎学力・知識・技術の修得、それらを活用した問題解決力
JABEE B-2 専門分野の知識と能力
教育方法等
概要:
１．自動制御の概略、ラプラス変換，ラプラス逆変換について学習する
２．機械システムおよび電気システムの伝達関数を求める方法について学習する
３．ブロック線図を変換する方法について学習する
４．伝達関数が1次遅れ系、2次遅れ系の場合の時間応答を求める方法について学習する
５．基本的な伝達関数の周波数応答を求める方法について学習する
授業の進め方・方法:
１．授業は講義形式で行う
２．授業中に演習を行う
３．授業90分間に対してレポートを含め，各自90分以上の予習復習をおこなう
注意点:
１．ラプラス変換に関する知識は必要不可欠であるので、事前に十分復習しておくことが重要である
２．教科書だけの学習では内容が高度な部分も含んでいるため、板書のノートをとることが理解を深める上で効果的である
３．工学実験で行う制御系設計ツールを用いた制御系解析、設計について関連付けることによりなお一層理解が深まる
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 |
制御の概要 |
身近にある制御が用いられているシステムについて説明できる
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| 2週 |
複素数とラプラス変換 |
ラプラス変換，ラプラス逆変換を説明できる
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| 3週 |
ラプラス変換，モデリング |
ラプラス変換の問題を説明することができる。機械システム、電気システムを微分方程式の数式モデルで説明することができる。
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| 4週 |
モデリングと伝達関数 |
機械システム、電気システムの微分方程式から伝達関数を導く方法を説明できる
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| 5週 |
ブロック線図１ |
信号の流れをブロック線図で表す方法について説明できる
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| 6週 |
ブロック線図２ |
ブロック線図を変換する問題を解くことができる
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| 7週 |
時間応答（過渡応答）１ |
伝達関数が1次遅れ系の過渡応答の特性について説明できる
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| 8週 |
中間試験 |
試験実施
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| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却と解説
時間応答（過渡応答）２
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伝達関数が2次遅れ系のシステムの過渡応答の特性について説明できる
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| 10週 |
時間応答（過渡応答）３ |
伝達関数が2次遅れ系のシステムの過渡応答の特性について説明できる
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| 11週 |
フィードバック制御の定常応答 |
フィードバック制御の定常応答の特性について説明できる
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| 12週 |
周波数応答の概要 |
周波数応答の入力波形と出力波形の違いを表現する方法について説明できる
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| 13週 |
ベクトル軌跡１ |
ベクトル軌跡が何を表しているのか，基本的な伝達要素のベクトル軌跡を説明できる
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| 14週 |
ベクトル軌跡２，ボード線図１ |
一次遅れ要素，二次遅れ要素のベクトル軌跡が何を表しているのか，ゲイン要素，微分要素，積分要素のボード線図を説明できる
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| 15週 |
時間応答と周波数応答の演習 |
時間応答（過渡応答，定常応答），周波数応答（ベクトル軌跡，ボード線図）の問題を解くことができる
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| 16週 |
定期試験 |
試験実施
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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 | 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 4 | 前1 |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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 | 前2,前3,前7,前9 |
| 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 | 前3,前7,前10 |
| 伝達関数を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |
| ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前11,前15 |
| 制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | 前7,前9,前10,前15 |
| 制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | 前11,前15 |
| 制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | 前12,前13,前14,前15 |
評価割合
| 試験 | レポート | 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 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |