到達目標
・周波数応答としてナイキスト線図を説明し、基本的なナイキスト線図を描くことができる。
・システムの安定性の定義を理解し、安定性を調べることができる。
・フィードバック制御系の特性を理解し、周波数応答法による制御系設計ができる。
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 | 動的システムの周波数応答を求めることができる。 | 基本要素の動的システムの周波数応答を求めることができる。 | 動的システムの周波数応答を求めることができるない。 |
| 評価項目2 | システムの安定性の定義を理解し、安定性を調べることができる。 | システムの安定性の定義を理解し、簡単なシステムの安定性を調べることができる。 | システムの安定性を調べることができない。 |
| 評価項目3 | フィードバック制御系の特性を理解し、周波数応答法による制御系設計ができる。 | フィードバック制御系の特性を理解し、周波数応答法による簡単なシステムの制御系設計ができる。 | フィードバック制御系の特性を理解し、周波数応答法による制御系設計ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
制御工学はシステムの表現、システムの応答、システムの安定判別に多くの数学的知識が必要となる。数式で表されるシステムが具体的にどの様な意味を持つか理解できるようにという点に重点を置き、講義を行う。また、演習を多く取り入れ、多くの問題に取り組むことで理解を深める。
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式で行う、講義中は集中して聴講すること。
・適時、講義内容に関する演習を行うので積極的に取り組むこと。
・定期的に課題を提出します。期限を守り、必ず提出すること。
注意点:
・制御工学1(後期)の学習において、前期に開講される制御工学１(前期）の内容の理解が重要である。十分復習しておくこと。また、不明な点は各自しっかり復習し、わからなければ、随時質問に訪れること。
・授業90分に対して教科書でそれぞれ75分程度の予習、復習を行うこと。
・230分のレポートを2回課すので復習に役立てること。
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 |
ベクトル軌跡 |
ベクトル軌跡の定義を理解し、基本要素のベクトル軌跡を描くことができる。
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| 2週 |
制御系の安定性１ |
システムの安定性の条件を説明できる。
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| 3週 |
制御系の安定性２ |
ラウスの安定判別法を用いてシステムの安定判別が出来る。
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| 4週 |
制御系の安定性３ |
フルビッツの安定判別法を用いてシステムの安定判別が出来る。
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| 5週 |
制御系の安定余裕１ |
ナイキスとの安定判別法を説明することが出来る。
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| 6週 |
制御系の安定余裕２ |
ナイキスと線図とボード線図より、ゲイン余裕と位相余裕の定義を説明できる。
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| 7週 |
制御系の安定余裕３ |
簡単なシステムのゲイン余裕と位相余裕を求めることが出来る。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
フィードバック制御系の性能評価 |
定常特性や過渡特性から制御性能を評価する方法を説明できる。
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| 10週 |
PID制御１ |
PID制御の各要素の働きを説明できる。
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| 11週 |
PID制御２ |
PID制御の各要素の必要性と効果を説明できる。
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| 12週 |
PID制御３ |
パラメータ調整方法について説明できる。
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| 13週 |
位相進み補償器 |
位相進み補償器の必要性を説明できる。
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| 14週 |
位相遅れ補償器 |
位相遅れ補償器の必要性を説明できる。
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
答案返却・解説 |
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |