到達目標
自動制御理論はロボットに代表される自動機械をある目的にそって動作させるのに必要な理論であり、船舶には各種自動制御機器が搭載されている。自動制御理論の中でもっとも基礎となる考え方がフイードバック理論であり、この概念が高度のロボットにおいて極めて本質的で有用である。本講座を通して、フイードバックシステムに対する直観力を養い、基礎に裏打ちされた、時代の要求するシステムエンジニアの知識を身に付けられるように、取り組んでもらいたい。
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 | 制御系の伝達関数・時間応答について理解し、説明できる | 制御系の伝達関数・時間応答について説明できる | 伝達関数・制御系の時間応答について理解できない |
| 評価項目2 | 周波数応答の意味を理解でき、説明できる | 周波数応答の意味を説明できる | 周波数応答の意味を理解できない |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
自動制御理論の中でもっとも基礎となる考え方がフイードバック理論であり、この概念が高度のロボットにおいて極めて本質的で有用である。本講座を通して、フイードバックシステムに対する直観力を養い、基礎に裏打ちされた、時代の要求するシステムエンジニアの知識を身に付けられるように、取り組んでもらいたい。。
授業の進め方・方法:
○徹底した基礎力アップのため，さらに演習問題や小テストを強化。○学問への興味と理解度を深めるため，視聴覚的な要素を増加。
注意点:
○評価が６０点に満たない者は、願い出によって追認試験を受けることができる。追認試験の結果、単位の修得が認められた者にあっては、その評価を６０点とする。評価方法及び評価基準は本試験と同じとする。
中間試験と前期末試験の結果（９０％）と授業時間内外の演習・課題（１０％）を総合評価する。
３級海技士（航海）第1種船舶職員養成施設、必要履修科目
３級海技士（機関）第1種船舶職員養成施設、必要履修科目
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 |
システムの表現 |
(1)シラバスの説明
(2)お風呂を沸かす例をとり、基本となる数学モデルについて学ぶ
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| 2週 |
制御に必要な基礎数学 Ⅰ |
ラプラス変換の定義から基本関数のラプラス変換、ラプラス変換の性質について学ぶ
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| 3週 |
制御に必要な基礎数学Ⅱ |
ラプラス逆変換（逆変換、部分分数への展開）
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| 4週 |
伝達関数（ラプラス）Ⅰ |
代表的な入力の形（インパルス入力、単位ステップ入力、正弦波入力）、代表的な出力の形（インパルス応答、インディシャル応答、周波数応答）について学ぶ
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| 5週 |
伝達関数（ラプラス）Ⅱ |
電気回路と質量-ばね-摩擦系の伝達関数、一次遅れと二次遅れ、無駄時間系と伝達関数の概念について学ぶ
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| 6週 |
ブロック線図 |
直列結合、並列結合、フィードバック結合、ブロック線図の簡単化について学ぶ
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| 7週 |
制御に必要な基礎数学と伝達関数（ラプラス）についての演習 |
制御に必要な基礎数学と伝達関数（ラプラス）についての演習
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| 8週 |
中間テスト |
１６回から２２回の講義内容について中間試験を実施
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| 4thQ |
| 9週 |
制御の基本要素と伝達関数Ⅰ（ラプラス変換による記述） |
比例要素、微分要素、積分要素について学ぶ
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| 10週 |
制御の基本要素と伝達関数Ⅱ（ラプラス変換による記述） |
一次遅れ要素、二次遅れ要素、無駄時間要素について学ぶ
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| 11週 |
三つの基本制御動作（ラプラス変換による記述） |
比例（Ｐ）動作、積分（Ｉ）動作、微分（Ｄ）動作について学ぶ
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| 12週 |
PID制御（ラプラス変換による記述） |
Ｐ動作、ＰＩ動作、ＰＤ動作、ＰＩＤ動作について学ぶ
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| 13週 |
周波数応答（ラプラス変換による記述）Ⅰ |
正弦波入力に対する応答と周波数応答線図について学ぶ
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| 14週 |
周波数応答・制御系の安定 |
ボード線図、ベクトル線図について、閉ループ系の周波数応答、安定の定義と条件、安定判別法について学ぶ
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| 15週 |
成績確認 |
(1)期末試験の成績確認
(2)授業評価アンケートの実施
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| 16週 |
期末試験 |
記述問題を中心に出題
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | ９0 | 0 | 0 | 0 | 0 | １0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |