制御工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 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 0085 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: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 川田昌克著「MATLAB/Simulink による制御工学入門」(森北出版)
担当教員 川田 昌克

到達目標

1 自動制御の定義と種類を説明できる。
2 フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。
3 伝達関数を用いたシステムの入出力表現を説明できる。
4 基本的な信号のラプラス変換と逆ラプラス変換を説明できる。
5 ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いた時間応答の計算方法を説明できる。

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自動制御の定義と種類を十分に理解して説明できる。自動制御の定義と種類を説明できる。 自動制御の定義や種類を説明できない。
評価項目2フィードバック制御の概念と構成要素を十分に理解して説明できる。フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。フィードバック制御の概念や構成要素を説明できない。
評価項目3伝達関数を用いたシステムの入出力表現を十分に説明できる。伝達関数を用いたシステムの入出力表現を説明できる。伝達関数を用いたシステムの入出力表現を説明できない。
評価項目4基本的な信号のラプラス変換を十分に説明できる。基本的な信号のラプラス変換を説明できる。基本的な信号のラプラス変換を説明できない。
評価項目5ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いた時間応答の計算方法を十分に説明できる。ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いた時間応答の計算方法を説明できる。ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いた時間応答の計算方法を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
本科目では,信号のラプラス変換と「制御工学」の中で「古典制御」と呼ばれる手法の基礎を学習する。

授業の進め方・方法:
【授業方法】
講義を中心に具体例を交えながら授業を進めていく。主に黒板を使用し,教科書の内容を詳しく説明する。毎回,5名程度の学生に質問する。

参考書:
杉江俊治,藤田政之「フィードバック制御入門」(コロナ社)
吉川恒夫「古典制御論」(昭晃堂)
佐藤和也,平元和彦,平田研二「はじめての制御工学」(講談社)
今井弘之,竹口知男,能勢和夫「やさしく学べる制御工学」(森北出版)
南 裕樹「Python による制御工学入門」(オーム社)

【学習方法】
1.授業では,黒板の説明は必ずノートにとり,わからないところがあれば質問する。質問に答えられるようにする。
2.Moodle に毎週の講義資料を掲載するので,適宜,予習および復習に利用すること。
3.講義内容の理解を深めるため,適宜,演習問題を与えるので解答する(Moodle での課題提出を求める)。

注意点:
【成績の評価方法・評価基準】
定期試験結果の評価(70%)と提出課題の評価(30%)との合計をもって総合成績とする。定期試験の時間は 50 分とする。到達目標に基づき,各項目の理解の到達度の評価基準とする。

【備考】
提出課題は必ず締切日時までに提出する。提出が遅れた場合,減点する。

【教員の連絡先】
研究室 B棟2階(B-208)
内線電話 8959
e-mail: kawataアットマークmaizuru-ct.ac.jp(アットマークは@に変えること。)

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 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバス内容の説明
【第 0 章 はじめに】
 フィードバック制御の概要
1,2
2週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 ラプラス変換の定義,微分,積分と伝達関数
3週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 電気系の数学モデル
4週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 電気系の数学モデル
5週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 機械系の数学モデル
6週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 機械系の数学モデル
7週 【第 1 章 システムの伝達関数表現】
 線形化
8週 中間試験
4thQ
9週 中間試験問題の解説
【第 2 章 システムの時間応答】
 基本信号のラプラス変換
10週 【第 2 章 システムの時間応答】
 基本信号のラプラス変換
11週 【第 2 章 システムの時間応答】
 ラプラス変換表の利用
12週 【第 2 章 システムの時間応答】
 逆ラプラス変換,部分分数分解
13週 【第 2 章 システムの時間応答】
 逆ラプラス変換,部分分数分解
14週 【第 2 章 システムの時間応答】
 インパルス応答,ステップ応答
15週 【第 2 章 システムの時間応答】
 ステップ応答,ランプ応答
16週 (15週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・達成度確認

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70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000