制御工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
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 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 専門基礎ライブラリー 制御工学(豊橋技術科学大学・高等専門学校制御工学教育連携プロジェクト・実教出版社)を教科書とする.
担当教員 山田 実

目的・到達目標

以下の各項目を到達目標とする.
① 実システムと数式モデルとの関係を把握できる.
② システムの時間応答を説明できる.
③ システムの周波数応答とその図的表現を説明できる.
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)

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実システムを数式モデルに表現できる.実システムと数式モデルとの関係を説明できる.実システムと数式モデルとの関係を説明できない.
評価項目2実際のシステムのインパルス応答・ステップ応答を求めることができる.システムの時間応答に関するインパルス応答・ステップ応答説明できる.システムの時間応答に関するインパルス応答・ステップ応答を説明できない.
評価項目3システムの周波数応答からシステムの特徴・特性を説明できる.システムの周波数応答とその図的表現を説明できる.システムの周波数応答とその図的表現を説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
装置の性能向上,自動化,省力化を目的とした制御工学の基本的な考え方を理解し,種々の制御工学的な問題に対して数学的な知識を応用できる能力およびセンスを養う.また,実例を挙げて,機械構造システムと制御工学との関連性について説明できる能力を身に付ける.
授業の進め方と授業内容・方法:
応用数学等の知識が前提になっているので,良く復習しておくこと.遅刻した場合は授業を中断しても良いので遅れた旨を教員に知らせること.
(事前準備の学習)応用数学Ⅰの復習をしておくこと.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須である.
学習・教育目標:(D-1)30%,(D-3計測・制御系)70%

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 制御工学の概要 自動制御系の基本構成を説明できる.(教室外学修)フィードバック制御の基本構成をまとめる.
2週 自動制御の基礎数学 ラプラス変換を用いて微分法的式が解ける.(教室外学修)ラプラス変換の課題
3週 モデリング(ALのレベルB) モデリングを説明できる.(教室外学修)ラプラス変換を用いた微分方程式の解法の課題
4週 伝達関数 線形常微分方程式から伝達関数を求められる.(教室外学修)伝達関数に関する課題
5週 ブロック線図 ブロック線図を理解できる.(教室外学修)ブロック線図に関する課題
6週 インパルス応答・ステップ応答 一次遅れ系のステップ応答が理解できる.(教室外学修)1次遅れ系のステップ応答をまとめる.
7週 二次遅れ系のステップ応答(ALのレベルC) 二次遅れ系のステップ応答が理解できる.(教室外学修)2次遅れ系のステップ応答に関する課題
8週 中間試験
4thQ
9週 周波数応答の概要 周波数応答が説明できる.(教室外学修)周波数伝達関数に関する課題
10週 ベクトル軌跡(ALのレベルC) ベクトル軌跡が描ける.(教室外学修)ベクトル軌跡に関する課題
11週 ボード線図(ALのレベルC) 一次遅れ系,二次遅れ系のボード線図が描ける.(教室外学修)基本的なボード線図に関する課題
12週 ボード線図の合成 ボード線図の合成ができる.(教室外学修)ボード線図の合成に関する課題
13週 制御系の安定性判別(ラウス・フルビッツ法) ラウス・フルビッツ法を用いて安定性判別ができる.(教室外学修)安定性判別に関する課題
14週 制御系の安定性判別(ナイキスト法) ナイキスト法による安定性判別が理解できる.(教室外学修)ナイキスト法に関する課題
15週 期末試験
16週 制御工学Ⅰのまとめ

評価割合

中間試験期末試験課題合計
総合評価割合10010030230
得点10010030230