到達目標
1. システムのふるまいを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる.
2. システムの過渡特性,定昇特性,周波数特性を説明できる.
3. フィードバックシステムの安定判別法を説明し,安定性を判別できる.
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 | 少し複雑なシステムを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる. | 簡単なシステムを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる. | システムが伝達関数やブロック線図を用いて表現できることを知らない. |
評価項目2 | 少し複雑なシステムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できる.. | 基本的なシステムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できる. | システムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できない. |
評価項目3 | フィードバックシステムの安定判別法ができる. | フィードバックシステムの安定判別法を説明できる. | フィードバックシステムの安定判別法について説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
制御系領域の科目では制御工学に関する理論の理解を深めるため,特にシステムの表現,システムの応答、システムの安定判別に主眼を置き,講義を行う.できる限り演習を多く取り入れ,多くの問題に取り組むことで理解を深める.
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式で行う,講義中は集中して聴講すること.
・ほぼ毎回その日の講義内容に関する演習を行うので積極的に取り組むこと.
・演習時間中にその日の講義ノートのチェックを行う,講義中は集中してノートをとること.
注意点:
・古典制御工学は数学,電気,機械分野の広範囲の知識を必要とすることに注意して取り組むこと.
・数学における複素数,三角関数,微分積分について理解していること.
・電気系の回路方程式や機械系の運動方程式の導出の経験を有していること.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス,ブロック線図(1) |
制御とは何か説明できる.ブロック線図の基本要素を説明できる.
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2週 |
ブロック線図(2) |
ブロック船図で表現されたシステムを簡単化できる.
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3週 |
ラプラス変換(1) |
簡単な関数をラプラス変換できる
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4週 |
ラプラス変換(2) |
簡単な関数を逆ラプラス変換できる.
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5週 |
伝達関数 |
伝達関数を用いて簡単なシステムの入出力表現ができる.
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6週 |
中間までのまとめと演習 |
中間までの演習問題が解ける.
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
試験返却・解答 |
試験で解けなかった問題を解くことができる.
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2ndQ |
9週 |
過渡特性
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比例,微分,積分,一次遅れ,一次進み,二次遅れの過渡特性を説明できる.
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10週 |
周波数特性(1) |
比例要素,微分要素,積分要素の周波数特性をボード線図で説明できる.
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11週 |
周波数特性(2) |
一次遅れ要素,一次進み要素,二次遅れ要素の周波数特性をボード線図で説明できる.
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12週 |
安定性(1) |
安定性と特性方程式,安定性と極の関係を説明できる.
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13週 |
安定性(2) |
ラウスの方法,ナイキストの安定判別法を用いて安定判別できる.
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14週 |
総合演習問題 |
期末までの演習問題が解ける.
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15週 |
前期期末試験 |
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16週 |
試験返却・解答 |
試験で解けなかった問題を解くことができる.
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | |
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 2 | 前13 |
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 2 | |
制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 3 | |
ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 3 | |
システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 3 | |
システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 3 | |
システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 3 | |
フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |