電子応用機器

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 電子応用機器
科目番号 0202 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「はじめてのメカトロニクス実践設計」(米田完他;講談社)
担当教員 鈴木 克彦

到達目標

以下の各項目を目標とする。
①電子応用機器としてメカトロニクス機器の実例を理解する
②マイクロコンピュータ制御システムを理解する
③サーボ制御の基礎を理解する
④シーケンス制御の基礎を理解する
⑤メカトロニクス要素の動作原理と応用方法を理解する

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メカトロニクス機器の構成を理解し、構成について8割以上説明でき、基本構成図を8割以上描ける。メカトロニクス機器の構成を理解し、同構成について6割以上説明でき、基本構成図を6割以上描ける。メカトロニクス機器の構成が十分理解できておらず、同構成について4割程度しか説明できない。基本構成図を描けない。
評価項目2マイクロコンピュータ制御システムインタフェースの構成を理解し、同インタフェースについて8割以上説明でき、構成図を8割以上解ける。マイクロコンピュータ制御システムインタフェースの構成を理解し、同インタフェースについて6割以上説明でき、構成図を6割以上解ける。マイクロコンピュータ制御システムインタフェースの構成を十分理解できておらず、同インタフェースについて4割程度しか説明できない。
評価項目3サーボ制御の基礎を習得し、基本的な設計法について8割以上説明できる。サーボ制御の基礎を習得し、基本的な設計法について6割以上説明できる。サーボ制御の基礎を十分習得しておらず、基本的な設計法について4割程度しか説明できない。
評価項目4シーケンス制御の基礎を理解し、基本的なシーケンス回路について8割以上作成できる。シーケンス制御の基礎を理解し、基本的なシーケンス回路について6割以上作成できる。シーケンス制御の基礎を十分理解できておらず、基本的なシーケンス回路について4割程度しか作成できない。
評価項目5メカトロニクスに使用する各種要素機器の動作原理と応用方法を理解し、動作原理と応用方法について8割以上説明できる。メカトロニクスに使用する各種要素機器の動作原理と応用方法を理解し、動作原理と応用方法について6割以上説明できる。メカトロニクスに使用する各種要素機器の動作原理と応用方法を十分理解できておらず、動作原理と応用方法について4割程度しか説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電子応用機器としてのメカトロニクス機器について、マイクロコンピュータ制御、シーケンス制御、サーボ制御、メカトロニクス要素の理解、習得を主目的としている。
※実務との関係
この科目は、企業で産業機器の電子制御装置開発設計を担当していた教員が、電子応用機器の一つであるメカトロニクス機器の制御について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
授業は指定教科書を中心に行う。補助としてスライドを用い、その一部を配布資料とする。授業の中でメカトロニクス応用事例の動画を紹介する場合がある。
毎週の授業時間の中で当日学んだ内容について小レポート作成を課す。
注意点:
学習・教育目標:(D-3 計測・制御系)100%

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 メカトロニクス機器の概要 メカトロニクス機器の概要について理解する
2週 マイクロコンピュータ制御システムのインタフェース(その1) マイクロコンピュータ制御システムにおける基本入出力インタフェース(デジタルI/O、A/D、D/A)について理解する
3週 マイクロコンピュータ制御システムのインタフェース(その2) マイクロコンピュータ制御システムにおける応用入出力インタフェース(センサ、絶縁インタフェース)について理解する
4週 マイクロコンピュータ制御システムのインタフェース(その3) マイクロコンピュータ制御システムにおける応用入出力インタフェース(モータ、通信)について理解する
5週 マイクロコンピュータ制御システムのソフトウェア開発(その1) マイクロコンピュータ制御システムにおけるソフトウェア開発の手順、方法について理解する
6週 マイクロコンピュータ制御システムのソフトウェア開発(その2) マイクロコンピュータ制御システムのソフトウェアにおける割り込み制御について理解する
7週 サーボ制御の概要 サーボ制御の概要とPID制御について理解する
8週 サーボ制御の基礎 サーボ制御機構の基礎知識を習得し、制御方法について理解する
2ndQ
9週 サーボ制御の設計と応用 サーボ制御機構の設計の基本と応用事例について理解する
10週 サーボ制御の設計と応用(その2) サーボ制御機構をコンピュータへ実装する手法について理解する
11週 シーケンス制御の概要 シーケンス制御の概要とシーケンス回路の記述方法ついて理解する
12週 シーケンス制御の基礎 メカトロニクス機器制御に必要なシーケンス制御の基礎を理解する
13週 状態遷移表によるシーケンス回路設計 シーケンス回路設計の手法である状態遷移表について理解する
14週 メカトロニクス要素(電気部品とセンサ) 電気部品とセンサの動作原理と応用方法について理解する
15週 フォローアップ(期末試験の解答の解説など) 
16週

評価割合

小レポート期末試験合計
総合評価割合3070100
得点3070100