到達目標
１． オイラー法を用いたパルス伝達関数と差分方程式を求めることができる．
２． 双一次変換を用いたパルス伝達関数と差分方程式を求めることができる．
３． Z変換を用いたパルス伝達関数と差分方程式を求めることができる．
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 | オイラー法を用いて差分方程式を求めることができる． | 簡単なシステムをオイラー法を用いて差分方程式を求めることができる． | オイラー法を用いて差分方程式を求めることができない． |
| 評価項目2 | 双一次変換を用いて差分方程式を求めることができる． | 簡単なシステムを双一次変換を用いて差分方程式を求めることができる． | 双一次変換を用いて差分方程式を求めることができない． |
| 評価項目3 | Z変換を用いて差分方程式を求めることができる． | 簡単なシステムをZ変換を用いて差分方程式を求めることができる． | Z変換を用いて差分方程式を求めることができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 （B2）
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学習・教育到達度目標 （B3）
説明
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教育方法等
概要:
デジタル制御に関する内容を取り扱う．デジタル制御工学に関する理論の理解を深めるため，オイラー法や双一次変換による差分方程式，Z変換による差分方程式，パルス伝達関数の安定性・定常ゲイン，サンプリング定理について，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＋演習形式で行う，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（コンピュータによるプログラム演習含む）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:
・デジタル制御は現代制御，古典制御，数学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．
・プログラム演習の課題は，BlackBoardに提出するので，操作に慣れておくこと．
・古典制御工学における伝達関数，安定性判別や現代制御工学におけ状態空間法，安定判別等について理解していること．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス，ディジタル制御系 |
ディジタル制御系について説明できる．
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| 2週 |
Scilabの使い方・演習 |
Scilabの基本的なプログラムを作成できる．
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| 3週 |
微分方程式の解法1 |
Ode関数を使って微分方程式を解くScilabプログラムが作成できる．
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| 4週 |
微分方程式の解法2 |
オイラー法、双一次変換を使って微分方程式を解くScilabプログラムが作成できる．
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| 5週 |
ｚ演算子とパルス伝達関数 |
オイラー法と双一次変換によるパルス伝達関数を求めることができる．
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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 |
試験の解答・解説 |
試験で解けなかった問題を解くことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
パルス伝達関数の安定性，定常ゲイン |
パルス伝達関数からシステムの安定性定常ゲインを調べられれる．
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| 10週 |
連続系から離散系への変換 |
連続系の状態方程式から離散系の状態方程式へ変換できる．
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| 11週 |
離散系の差分方程式表現
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離散系の差分方程式プログラウが作成できる。
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| 12週 |
離散系のステップ応答 |
離散系のステップ応答プログラムが作成できる．
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| 13週 |
サンプリング定理 |
ナイキスト周波数とサンプリング周波数の関係が説明できる．
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| 14週 |
まとめと演習 |
期末までの演習問題が解ける．
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験の解答・解説 |
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 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |