到達目標
１．自動制御系の用語について説明できる。
２．フィードバック制御系のブロック線図について説明できる。
３．PID制御系における適切なPIDゲインを計算できる。
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 | 自動制御系の用語について正しく理解し、詳しく説明できる。 | 自動制御系の用語を説明できる。 | 自動制御系の用語を説明できない。 |
| 評価項目2 | フィードバック制御系のブロック線図について正しく理解し、詳しく説明できる。 | フィードバック制御系のブロック線図を説明できる。 | フィードバック制御系のブロック線を説明できない。 |
| 評価項目3 | PID制御系における適切なPIDゲインの算出方法を正しく理解し、正確に計算できる。 | PID制御系におけるPIDゲインを設定できる。 | PID制御系におけるPIDゲインを説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
学習目標（授業のねらい）
舶用自動操舵装置や調速機などの舶用制御システムについて学ぶ。主として舶用自動操舵装置を題材として制御系を設計するストーリーについて学習し、理論とフィールドでの応用について理解を深める。
この科目は、民間企業で航海計器の開発を担当していた教員が、その経験を活かしながら、舶用制御システムの設計や評価等について、講義形式で行うものである。
授業の進め方・方法:
教員単独による講義を実施する。
注意点:
・定期試験（約７５％）と演習・提出物（約２５％）により総合的に評価する。
・評価が60点に満たない者は、願い出により追認のための課題を受けることができる。追認課題の結果、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。単位認定には、６０点以上の評定が必要である。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
船舶と自動制御 |
船内の舶用制御システムについて説明できる。
|
| 2週 |
航海系舶用制御機器 |
一般的な制御系と自動操舵装置との対応について説明できる。
|
| 3週 |
機関系舶用制御機器 |
一般的な制御系とエンジンガバナとの対応について説明できる。
|
| 4週 |
ブロック線図と各ブロックの意味 |
自動操舵装置の各ブロックを説明できる。
|
| 5週 |
制御方式の分類 |
制御方式について種々の観点から分類して説明できる。
|
| 6週 |
フィードバック制御 |
保針制御系とフィードバック制御の対応について説明できる。
|
| 7週 |
モデリング |
「野本の一次系操縦運動方程式」を例題としてモデリングすることができる。
|
| 8週 |
モデリング演習 |
実船実験データを使用して、実際にモデリングすることができる。
|
| 2ndQ |
| 9週 |
ラプラス変換 |
自動操舵装置においてラプラス変換を活用することができる。
|
| 10週 |
伝達関数 |
自動操舵装置を題材として伝達関数を説明できる。
|
| 11週 |
同定および実際の試験方法 |
実船実験による船体モデルの同定について説明できる。
|
| 12週 |
コントローラの設計 |
PID型自動操舵装置を設計し、PIDゲインを算出することができる。
|
| 13週 |
数値シミュレーション |
保針制御系の保針／変針シミュレーションを実施することができる。
|
| 14週 |
制御系の評価 |
自動操舵装置の制御成績の評価方法について説明できる。
|
| 15週 |
期末試験 |
第０１週～第１４週の内容の理解度を測るために、期末試験を実施する。
|
| 16週 |
答案返却、解説、授業アンケート |
|
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 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 65 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 90 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |