制御工学Ⅰ

科目基礎情報

学校	福井工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	制御工学Ⅰ
科目番号	0073	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	電気電子工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	1
教科書/教材
担当教員	佐藤 匡

到達目標

１．伝達関数とブロック線図について理解し，伝達関数やブロック線図を用いてシステムを表現できる．
２．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．
３．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．

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	伝達関数とブロック線図について理解し，伝達関数やブロック線図を用いてシステムを表現できる．	伝達関数とブロック線図について理解できる．	伝達関数とブロック線図について理解できない．
評価項目2	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．	システムの周波数特性について，ボード線図を用いて理解できる．	システムの周波数特性について，ボード線図を用いて理解できない．
評価項目3	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．	フィードバックシステムの安定判別法について理解できる．	フィードバックシステムの安定判別法について理解できない．

教育方法等

概要:

工学のみならず種々の分野に広く用いられる制御工学の基本概念を理解し，特に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:

各授業項目毎に適宜演習を行うことで，理解度を自ら把握しつ学習する．抽象的な理論式のみの授業にならないよう，例題演習は具体的数値例も扱う．制御工学応用に関する興味に繋がるよう配慮する．授業内容に関する試験（中間・期末）を60%，授業中の演習および授業外学修による課題を40%で評価する．必要に応じ課題の追加提出および再試験を実施することがある．

注意点:

演習課題の工学的意義を理解し，課題に相応しい解法を用いて正しい解を導出し，定められた期限を守り結果を提出するよう注意すること．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	制御工学の概要と基礎知識	制御の定義，概念，数学的基礎について理解できる．制御CADソフトの基本操作を理解できる．
		2週	伝達関数とブロック線図Ⅰ	ブロック線図を用いたシステム表現を理解でき，等価変換を用いて複数の伝達要素を一つにまとめることができる．
		3週	伝達関数とブロック線図Ⅱ	ブロック線図を用いたシステム表現を理解でき，等価変換を用いて複数の伝達要素を一つにまとめることができる．
		4週	フィードバックシステムの安定性	動的システムの極と安定性の関係を理解できる．
		5週	フィードバックシステムの安定判別Ⅰ	Routhの安定判別法を理解でき、これを用いて動的システムの安定判別を行うことができる．
		6週	フィードバックシステムの安定判別Ⅱ	Hurwitzの安定判別法を理解でき、これを用いて動的システムの安定判別を行うことができる．
		7週	フィードバックシステムの内部安定性	内部安定性を理解でき、これを用いて動的システムの内部安定を説明できる．
		8週	前期中間試験
	4thQ
		9週	試験返却と解説	前期中間試験の振り返り
		10週	周波数伝達関数とベクトル線図	周波数伝達関数とベクトル線図について理解でき、基本伝達要素のベクトル線図を描くことができる．
		11週	Nyquistの安定判別法	Nyquistの安定判別法について理解できる．
		12週	安定余裕	ゲイン余裕と位相余裕について理解でき，基本的なシステムの安定余裕を計算することができる．
		13週	ボード線図Ⅰ	ゲイン線図，位相線図について理解できる．ベクトル線図とボード線図の関係を理解できる．
		14週	ボード線図Ⅱ	ボード線図と安定余裕の関係について理解できる．
		15週	ボード線図Ⅲ	基本伝達要素の積で表されるシステムのボード線図について理解できる．
		16週	学習のまとめ	期末試験の振り返り，制御工学Ⅰの振り返り

評価割合

	試験	課題演習	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	30	0	0	0	0	100
基礎的能力	40	20	0	0	0	0	60
専門的能力	30	10	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0