制御工学

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	制御工学
科目番号	7797	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	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	板書中心，適宜プリント配布，参考図書として杉江・藤田：フィードバック制御入門（コロナ社）
担当教員	小池 清之

到達目標

１．フィードバック制御系の定常偏差および過渡特性を求めることができる．
２．伝達関数が与えられたときにその周波数特性をベクトル軌跡およびボード線図で表すことができる．
３．ナイキストの安定判別法を理解し，それを応用することができる．

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	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	伝達関数と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	伝達関数とブロック線図を用いて基本的なシステムを表現することができる	伝達関数とブロック線図を用いて基本的なシステムをある程度表現することができる	伝達関数とブロック線図を用いて基本的なシステムを表現することができない
評価項目2	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	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ある程度説明できる	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ない
評価項目3	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	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ある程度説明できる	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ない
評価項目4	フィードバックシステムの安定性についてナイキストの判別法について説明できる	フィードバックシステムの安定性について簡易化されたナイキストの判別法について説明できる	フィードバックシステムの安定性について簡易化されたナイキストの判別法についてある程度説明できる	フィードバックシステムの安定性について簡易化されたナイキストの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

学習・教育目標 C6

JABEE (d)

JABEE (e)

教育方法等

概要:

エアコンなどの家電製品，自動車など，我々の身の回りにあるものに広く制御技術が使われている．本講義では伝達関数表現に基づいて動的システムを扱う古典制御と呼ばれる分野の基本事項を学ぶ．

授業の進め方・方法:

教科書に沿って講義を行う．また，理解を深めるための適宜，演習を行う．

注意点:

遅刻3回につき1回の欠席として扱うので注意すること．
単位の取得には予習・復習等の自学自習が必須である．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	制御とは	フィードバック制御系の基本構成について説明できる
		2週	ラプラス変換	基本的な関数のラプラス変換ができる
		3週	ラプラス変換の性質	ラプラス変換の性質を説明できる
		4週	逆ラプラス変換	微分方程式をラプラス変換，逆ラプラス変換を用いて解くことができる
		5週	ダイナミカルシステムの表現	システムを伝達関数とブロック線図を用いて表すことができる
		6週	ダイナミカルシステムの表現	システムを伝達関数とブロック線図を用いて表すことができる
		7週	ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性	1次系，2次系のインパルス応答，ステップ応答が説明できる
		8週	中間テスト
	4thQ
		9週	ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性	代表極について説明できる
		10週	ダイナミカルシステムの過渡応答と安定性	ラウスの安定判別法を用いて安定判別を行うことができる
		11週	フィードバック制御系の特性	目標値に対する定常偏差を求めることができる
		12週	フィードバック制御系の特性	外乱に対する定常偏差を求めることができる
		13週	周波数応答	簡単な伝達関数のベクトル図が描ける
		14週	周波数応答	簡単な伝達関数のボード線図が描ける
		15週	ナイキストの安定判別法	簡単化されたナイキストの安定判別法について説明できる
		16週	試験返却，解答解説	試験問題の解説により間違った箇所を理解できる．

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
				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。	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	60	0	0	0	0	0	60
専門的能力	40	0	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0