計測・制御工学

科目基礎情報

学校	福井工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	計測・制御工学
科目番号	0012	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	生産システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	制御工学 -フィードバック制御の考え方-(計測と制御シリーズ)（森北出版）
担当教員	佐藤 匡

到達目標

・ブロック線図，伝達関数，システムの周波数特性，過渡特性，定常特性などの制御工学に関する項目を理解し，説明できる．
・ループ整形の考え方を理解し，その考え方を用いて位相遅れ補償器，位相進み・遅れ補償器の設計ができる．

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	未到達レベルの目安
評価項目1	ブロック線図，伝達関数，システムの周波数特性，過渡特性，定常特性などの制御工学に関する項目を理解し，説明できる．	ブロック線図，伝達関数，システムの周波数特性，過渡特性，定常特性などの制御工学に関する項目を理解できる．	ブロック線図，伝達関数，システムの周波数特性，過渡特性，定常特性などの制御工学に関する項目を理解できない．
評価項目2	ループ整形の考え方を理解し，その考え方を用いて位相遅れ補償器，位相進み・遅れ補償器の設計ができる．	ループ整形の考え方を理解できる．	ループ整形の考え方を理解できない．
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

JABEE JB3

教育方法等

概要:

所要の特性を満足する制御器を効率よく設計するための制御器設計の基礎と，具体的な制御対象を設計例とした制御器設計法について学習する．また，各種物理量の測定に使うセンサの特性，計測制御に使う電子回路や計測機器の基礎を学習する．

授業の進め方・方法:

制御器設計の基本の習得と，制御用CADソフトを用いた演習を組み合わせて行う演習型の授業とする（受講者の人数や学生の希望によっては，通常の，講義+演示実験の形になる）．演習を通じて自ら到達度を確認しつつ学習が行えるよう配慮する．

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．
環境生産システム工学プログラム：JB3(◎)

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス，計測制御基礎	・シラバスの説明，授業ガイダンス ・数学的基礎，制御モデル，設計と仕様 【授業外学習】制御と付加価値に関する予習1
		2週	制御応用１	・制御と付加価値に関する講義 ・制御と付加価値に関する調査及び報告書作成１ 【授業外学習】調査・報告書作成及び制御用CADソフトに関する予習
		3週	制御器設計とCADソフト	・制御用CADソフトの基本に関する講義 ・制御用CADソフトの基本に関する演習 【授業外学習】演習の続き及び制御と付加価値に関する予習2
		4週	制御応用２	・制御と付加価値に関する調査及び報告書作成２ 【授業外学習】調査・報告書作成の続き及びモデリング，ブロック線図，過渡応答シミュレーションに関する予習１
		5週	伝達関数とブロック線図１	・ブロック線図および伝達関数を用いたシステムの入出力表現 ・モデリング，ブロック線図，過渡応答シミュレーションに関する講義および演習Ⅰ 【授業外学習】演習の続き及び過渡応答シミュレーションに関する予習2
		6週	伝達関数とブロック線図２	・過渡応答シミュレーションに関する講義および演習２ 【授業外学習】演習の続き及びゲイン線図，位相線図，折れ線近似法に関する予習
		7週	システムの応答（周波数特性）	・システムの周波数特性 ・ゲイン線図，位相線図，折れ線近似法に関する講義および演習 【授業外学習】演習の続き及び原子力・放射線と計測・制御に関する予習
		8週	センサと計測１	・各種センサ，電子回路，計測機器に関する講義および演習１ 【授業外学習】演習の続き及びゲイン線図，位相線図，折れ線近似法に関する予習
	4thQ
		9週	システムの応答（過渡特性，定常特性）	・過渡特性，定常特性と設計パラメータに関する講義および演習 【授業外学習】演習の続き及びゲイン補償と過渡特性・定常特性に関する予習
		10週	制御器設計１	・ゲイン補償と過渡特性・定常特性に関する講義および演習 【授業外学習】演習の続き及び位相進み補償によるループ整形に関する予習
		11週	制御器設計２	・位相進み補償によるループ整形に関する講義および演習１ 【授業外学習】演習の続き及び位相進み・遅れ補償によるループ整形に関する予習
		12週	制御器設計３	・位相進み・遅れ補償によるループ整形に関する講義および演習 【授業外学習】演習の続き及び位相進み・遅れ補償によるループ整形に関する予習２
		13週	制御器設計４	・位相進み・遅れ補償によるループ整形に関する講義および演習２ 【授業外学習】演習の続き及びフィードバックシステムの安定判別に関する予習
		14週	フィードバックシステムの安定判別	・フィードバックシステムの安定判別に関する講義および演習 【授業外学習】演習の続き及び各種センサ，電子回路，計測機器に関する予習
		15週	センサと計測２	・各種センサ，電子回路，計測機器に関する講義および演習２ 【授業外学習】演習の続き
		16週	学習のまとめ	・学習のまとめ 【授業外学習】全範囲の復習

評価割合

	試験	課題演習・報告書	合計
総合評価割合	60	40	100
基礎的能力	30	20	50
専門的能力	30	20	50
分野横断的能力	0	0	0