自動制御Ⅱ

科目基礎情報

学校 長野工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 自動制御Ⅱ
科目番号 0042 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気電子工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:樋口龍雄 「自動制御理論」 森北出版教科書:西村 編・北村・武川・松永 共著 「制御工学」森北出版参考書:明石・今井 「詳解 制御工学演習」 共立出版
担当教員 鈴木 宏

到達目標

(記入例)

簡単な制御系を設計できること,
現代制御の概要を理解し、状態方程式を理解し説明できること,
ディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明できること,
で学習・教育目標の(D-3)の達成とする.

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 システムの定常偏差を説明でき、計算ができる。システムの定常偏差を十分に説明でき、計算ができる。システムの定常偏差が計算できる。システムの定常偏差を説明も計算もできない
評価項目2 各種制御系設計(ゲイン調整、直列補償、PID調節計、根軌跡法)ができる制御系設計(ゲイン調整、直列補償、PID調節計、根軌跡法)について説明でき、簡単な系に対して設計できる制御系設計(ゲイン調整、直列補償、PID調節計、根軌跡法の内いくつか)について説明でき、簡単な系に対して設計できる制御系設計について説明ができず、設計もできない
評価項目3 現代制御の概要を理解し、状態方程式を理解し説明できる現代制御の概要を理解し、状態方程式を理解し説明でき,状態変数を用いて状態方程式・出力方程式が記述でき、授業における課題や関連の計算問題が80%以上解ける現代制御の概要を理解し、状態方程式を理解し説明でき,状態変数を用いて状態方程式・出力方程式が記述でき、授業における課題や関連の計算問題が60%以上解ける現代制御の概要が理解できておらず、状態方程式が説明できない,状態変数を用いて状態方程式・出力方程式が記述できない
評価項目4 ディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明できるディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明でき,サンプリング定理とエイリアシングについて説明でき、授業における課題や関連の計算問題が80%以上解けるディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明でき,サンプリング定理とエイリアシングについて説明でき、授業における課題や関連の計算問題が60%以上解けるディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明できない,サンプリング定理とエイリアシングについて説明できない

学科の到達目標項目との関係

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産業システム工学プログラム 説明 閉じる

教育方法等

概要:
自動制御Ⅰの続きの科目として開講する.各種制御系設計を学び,実際の系に応用できるようにする.また、現代制御の概要を理解し、状態変数による状態方程式をや伝達関数との関わりを学習する.さらに、ディジタル制御系の基礎の概要を理解し,サンプリング定理とエイリアシングについて学習していく.
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし,演習問題や課題を課す.
・適宜,レポート課題を課すので,期限に遅れず提出すること.
注意点:
(記入例)
<成績評価>最終成績は,定期試験(70%)とレポート(30%)の合計100点満点で(D-3)を評価し、6割以上を獲得した者を合格とする.
<オフィスアワー>放課後 16:00 ~ 17:00,電気電子工学科棟3F 鈴木教員室.この時間にとらわれず必要に応じて来室可.
<先修科目・後修科目>先修科目は自動制御Ⅰとなる.
<備考>電気・電子回路,ディジタル理論,微分方程式,行列・行列式,複素関数論およびラプラス変換・逆変換を理解しており、利用できることが重要である.また,自動制御Ⅰの続きの講義のため,自動制御Ⅰの内容を十分に理解していることが前提となる.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 時間特性と速応性の概要 時間特性と速応性について理解できる
2週 定常特性(定常偏差) 定常偏差を理解し、説明と計算ができる
3週 制御系設計の基礎 制御系設計仕様を理解し,説明できる
4週 制御系の設計(ゲイン調整) ゲイン調整による制御系の設計ができる
5週 制御系の設計(直列補償) 位相遅れ要素による制御系の設計ができる
6週 制御系の設計(PID調節計) PID調節計の説明ができる
7週 制御系の設計(根軌跡法) 根軌跡法の説明ができる
8週 制御系設計の総合演習 各種手法により制御系の設計ができる
4thQ
9週 現代制御理論の概要 現代制御と古典制御の違いが説明できる
10週 状態変数によるシステムの記述 その1 状態変数を用いて状態方程式・出力方程式が記述できる
11週 状態変数によるシステムの記述 その2 状態変数を用いて状態方程式・出力方程式が記述できる
12週 状態方程式と伝達関数 状態方程式の伝達関数が計算できる
13週 ディジタル制御系の概要 ディジタル制御系の基礎の概要を理解し説明できる
14週 サンプリングとA-D変換 サンプリング定理とエイリアシングについて説明できる
15週 Z変換 Z変換が説明できる
16週 到達度確認試験

評価割合

試験小テスト平常点レポートその他合計
総合評価割合7000300100
配点7000300100