制御工学

科目基礎情報

学校	木更津工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	制御工学
科目番号	20264220561e0240	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気電子工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	豊橋技科大・高専制御工学教育連携プロジェクト「制御工学」実教出版 2300円＋税
担当教員	浅野 洋介

到達目標

【MCC：V-C-7　制御】
評価項目1．伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる
評価項目2．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
評価項目3．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
評価項目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
評価項目5．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
評価項目6．フィードバックシステムの安定判別法について説明できる
【JABEE：B-2　最も得意とする専門分野の知識と能力を身につける】
評価項目1～6：各分野の基礎知識を身につけ、それらを用いて実際の工学的な現象を理解できること

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	伝達関数を用いた様々なシステムの入出力表現ができる	伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる	伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができない。
評価項目2	様々なブロック線図を用いて様々なシステムを表現することができる	基本的な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	基本的なブロック線図を用いてシステムを表現することができない．
評価項目3	様々な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	基本的な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	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ない。
評価項目4	様々な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	基本的な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	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ない。
評価項目5	様々な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	基本的な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	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ない。
評価項目6	様々なフィードバックシステムの安定判別法について説明できる	基本的なフィードバックシステムの安定判別法について説明できる	基本的なフィードバックシステムの安定判別法について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(R5までのDP) R5までDP_4 電気電子工学分野の基礎・専門的な知識・技術やその応用力の修得

JABEE B-2 専門分野の知識と能力

教育方法等

概要:

電気・機械システムの制御について学習する．システムのモデル化，フィードバック制御，制御系の設計・評価について，伝達関数を用いて学習する．ラプラス変換・逆変換を自在に使えるように繰り返し練習する必要がある。
制御系をブロック線図として表現し，伝達関数を求め，過渡応答・周波数応答を計算して，制御系の特性を把握できるように多くの練習問題に挑戦してほしい。

授業の進め方・方法:

【授業の進め方】
講義は，教科書に則して板書にて実施する．必要に応じてpythonやMatlab/Simulinkによるシミュレーション結果をプロジェクタで見せる．授業中に演習を実施するため，理解度を確認すること．


【評価方法】
レポート課題（30%），中間試験（35%），定期試験（35%）で評価する．
授業90分に対して，90分の予習，90分の復習をそれぞれ以下のように実施すること．
授業の進行に合わせて予習として教科書を読む・例題を解くこと，復習として章末問題を解くこと．また，過去問を配布するので，演習問題として解くこと．

【参考図書】
佐藤和也, 平元和彦，平田研二 著『はじめての制御工学 改訂第2版』KS理工学専門書
杉江俊治， 梶原宏之 著『システム制御工学演習』コロナ社

注意点:

月曜15:00～17:00をオフィスアワーと設定しているため，理解できない内容がある場合は教員室に質問しにきてください．オフィスアワー以外の時間は平日8:30～17:00にTeamsチャットにより連絡してください．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	フィードバック制御の基礎	フィードバックの概念を理解できる
		2週	伝達関数	システムを伝達関数として表現できる（MCC）
		3週	伝達関数とブロック線図	ブロック線図を簡単化して伝達関数が計算できる（MCC）
		4週	過渡応答	ステップ応答が計算できる（MCC）
		5週	周波数応答	周波数応答が計算できる（MCC）
		6週	ベクトル軌跡	ベクトル軌跡による周波数応答の表現方法を理解できる（MCC）
		7週	ボード線図	ボード線図による周波数応答の表現方法を理解できる（MCC）
		8週	ボード線図	ボード線図による周波数応答の表現方法を理解できる（MCC）
	4thQ
		9週	中間試験
		10週	フィードバック系の安定性	極による安定判別が理解できる（MCC）
		11週	フィードバック系の安定性	ラウスの安定判別法による安定判別法が理解できる（MCC）
		12週	フィードバック系の安定性	ナイキストの安定判別法およびゲイン余裕位相余裕が理解できる（MCC）
		13週	フィードバック制御	定常特性・速応性について理解できる（MCC）
		14週	制御系設計	位相進みおよび位相遅れ補償について理解できる
		15週	制御系設計	PID制御系の設計方法を理解できる
		16週

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。	3	後2,後3,後14,後15
				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。	3	後1,後3,後14,後15
				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。	3	後4,後14,後15
				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。	3	後13,後14,後15
				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。	3	後5,後6,後7,後8,後14,後15
				フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。	3	後10,後11,後12,後14,後15

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	70	30	100
評価項目1～3，5	40	15	55
評価項目4，6	30	15	45