制御工学II

科目基礎情報

学校 長野工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 制御工学II
科目番号 0035 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:樋口龍雄「自動制御理論」森北出版参考書:川田昌克,西岡勝博「わかりやすい制御工学」森北出版竹田宏,松坂知行,苫米地宣裕「入門制御工学」朝倉書店 など
担当教員 中島 隆行

到達目標

制御系の安定条件を理解し,安定判別ができること.速応性,減衰性,定常偏差などの時間特性の定量的表現法やこれらの周波数特性との関係を説明できること.定常偏差を計算できること.各種補償法を用いて基礎的な設計ができること.これらの内容を満たすことで(D-1)および(D-2)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
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

産業システム工学プログラム   説明 閉じる
学習・教育目標 (D-1) 説明 閉じる
学習・教育目標 (D-2) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
フィードバック制御系の安定判別法,速応性・減衰性・定常偏差などの時間応答特性の評価および周波数応答との関係,安定性や時間応答特性を改善するための各種補償法を習得する.
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし,演習問題や課題をだす.
注意点:
<成績評価>試験(80%),レポート(20%)の合計100 点満点で(D-1)および(D-2)を評価し,60 点以上を獲得した場合にこの科目を合格とする.ただし,各試験の重みは同じとする.レポートの重みは同じとする.
<オフィスアワー>放課後 16:00~17:00,電子制御工学科棟2F 第6 教員室.この他の時間にも必要に応じて来室してください.
<先修科目・後修科目>先修科目は制御工学Ⅰ,マイクロコンピュータⅢ,後修科目はなし.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 安定条件 安定条件を説明できる.
2週 ラウス・フルビッツの安定判別 ラウス・フルビッツ法により安定判別ができる.
3週 ナイキストの安定判別(1) ナイキスト線図を描くことができる.
4週 ナイキストの安定判別(2) ナイキスト法による安定判別ができる.
5週 安定度 制御系の安定度を評価できる.
6週 過渡特性と定常特性 速応性や減衰性を定量的に表現できる.
7週 過渡特性と周波数特性 速応性と周波数特性の関係を説明できる.
8週 理解度の確認 学習内容に関する問題を解くことができる.
2ndQ
9週 M軌跡,N軌跡,ニコルス線図 ニコルス線図などを利用し,閉ループ系の周波数応答を求められる.
10週 開ループ伝達関数と定常偏差 定常偏差を説明できる.
11週 目標値に対する定常偏差(1) 目標値の変化に対する定常偏差を計算できる.
12週 目標値に対する定常偏差(2) 目標値の変化に対する定常偏差の性質を説明できる.
13週 外乱に対する定常偏差(1) 外乱に対する定常偏差を計算できる.
14週 外乱に対する定常偏差(2) 外乱に対する定常偏差の性質を説明できる.
15週 理解度の確認 学習内容に関する問題を解くことができる.
16週
後期
3rdQ
1週 設計仕様 設計仕様の与え方を説明できる.
2週 ゲイン調整(1) ゲイン調整を行うことができる.
3週 ゲイン調整(2) ゲイン調整の効果を説明できる.
4週 位相遅れ補償(1) 補償の原理を理解し,補償要素を設計できる.
5週 位相遅れ補償(2) 補償の効果を説明できる.
6週 位相進み補償(1) 補償の原理を理解し,補償要素を設計できる.
7週 位相進み補償(2) 補償の効果を説明できる.
8週 理解度の確認 学習内容に関する問題を解くことができる.
4thQ
9週 位相進み遅れ補償(1) 補償の原理を理解し,補償要素を設計できる.
10週 位相進み遅れ補償(2) 補償の効果を説明できる.
11週 フィードバック補償 補償の原理および効果を説明できる.
12週 PID 制御 PID 制御について説明できる.
13週 演習(1) 制御系の安定性,定常偏差,補償に関する問題を解くことができる.
14週 演習(2) 制御系の安定性,定常偏差,補償に関する問題を解くことができる.
15週 理解度の確認 学習内容に関する問題を解くことができる.
16週

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8000200100
配点8000200100