制御工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 長岡工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 制御工学Ⅱ
科目番号 0135 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 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 川谷亮治、「Maxima」と「Scilab」で学ぶ古典制御 [改訂版],工学社、2014
担当教員 佐藤 拓史

到達目標

(科目コード:31661、英語名:Control Engineering II)
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる.この科目の到達目標と,成績評価上の重み付け,各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を次に示す.
①Maximaを用いた数式処理ができる.40% (d2)
②Scilabを用いた制御系解析できる.30% (d2)
③Scilabを用いた制御系設計ができる.30% (d2)

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未到達レベルの目安
①Maximaを用いた数式処理Maximaを用いて数式処理ができる。Maximaを用いた数式処理が概ねできる。Maximaを用いた基本的な数式処理ができる。左記に達していない。
②Scilabを用いた制御系解析Scilabを用いて制御系解析ができる。Scilabを用いた制御系解析が概ねできる。Scilabを用いた基本的な制御系解析ができる。左記に達していない。
③Scilabを用いた制御系設計Scilabを用いて制御系設計ができる。Scilabを用いた制御系設計が概ねできる。Scilabを用いた制御系設計について説明できる。左記に達していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
現在の制御系設計では、計算機(ソフトウェア)を利用した設計が主体である。特に、制御対象のモデリングでは数式処理が、制御系の設計では数値処理が主になるので、この講義では数式処理にMaxima、数値処理にScilabを用いて、制御系設計全般について学ぶ。課題を通じて、それぞれの利用方法を習得することを目指す。本講義は企業で音響・振動・制御の部門で研究開発を行ってきた教員が担当する。
 〇関連する科目:制御工学 IA、IB(前年度履修)、線形制御(前期履修)、ロボット工学(後期履修)、線形システム制御(次年度履修)
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため、課題に取組む形の形態で進める。自主的に取り組んでもらいたい。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として「週ごとの到達目標」欄に示す課題などを実施する。
注意点:
フリーソフトを用いた講義となるので、自宅などのPCにインストールすることで、学外でも自主的に進めることができるので、できるだけ個人PCへのインストールを勧める。
本科目は本来、面接授業として実施を予定していたものであるが、新型コロナウィルス感染症の拡大による緊急事態において、必要に応じ遠隔授業として実施するものである。

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 ガイダンス、Maximaの設定 Maximaの設定を行い、使える準備をする。
【課題】演習2まで
2週 Maximaの基本操作1 Maximaの基本操作を覚え、使えるようになる。
【課題】演習3まで
3週 Maximaの基本操作2 Maximaの基本操作を覚え、使えるようになる。
【課題】演習5まで
4週 Maximaの基本操作3 Maximaの基本操作を覚え、使えるようになる。
【課題】演習6まで
5週 Maximaによる数式処理1 Maximaによる数式処理ができるようになる。
【課題】演習7まで
6週 Maximaによる数式処理2 Maximaによる数式処理ができるようになる。
【課題】演習9まで
7週 Maximaによるモデリング1 Maximaによるモデリングができるようになる。
【課題】演習11まで
8週 Maximaによるモデリング2 Maximaによるモデリングができるようになる。
【課題】演習12まで
2ndQ
9週 Maximaによるモデリング3 Maximaによるモデリングができるようになる。
【課題】演習13まで
10週 Scilabの制御関連基本操作1 Scilabの制御関連基本操作を覚え、使えるようになる。
【課題】演習16まで
11週 Scilabの制御関連基本操作2 Scilabの制御関連基本操作を覚え、使えるようになる。
【課題】演習19まで
12週 ループ整形設計法による制御系設計1 ループ整形設計法による制御系ができるようになる。
【課題】演習21まで
13週 ループ整形設計法による制御系設計2 ループ整形設計法による制御系ができるようになる。
【課題】演習22まで
14週 ループ整形設計法による制御系設計3 ループ整形設計法による制御系ができるようになる。
【課題】演習23まで
15週 ループ整形設計法による制御系設計4 ループ整形設計法による制御系ができるようになる。
【課題】演習24まで
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

評価割合

レポート課題発表その他合計
総合評価割合09505100
基礎的能力00055
専門的能力0950095
分野横断的能力00000