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02年度 (2020年度)
授業科目 制御工学Ⅰ
科目番号 0118 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 基本的な関数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基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を十分に説明できる。基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を説明できる。基本的な関数のラプラス変換と逆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)
岩井善太,川崎義則,石飛光章「制御工学」(朝倉書店)

【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.講義内容の理解を深めるため,適宜レポート課題を与え,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%)と演習課題の評価(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】
レポートは必ず授業の開始時に提出する。提出が遅れた場合は減点する。

【教員の連絡先】
研究室 A棟2階(A-206)
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,フィードバック制御の概要 1,2
2週 ラプラス変換の定義,微分,積分と伝達関数
3週 電気システムの基礎式とモデル
4週 電気システムの基礎式とモデル
5週 力学システムの基礎式とモデル
6週 力学システムの基礎式とモデル
7週 線形化
8週 中間試験
4thQ
9週 中間試験問題の解説
基本応答
10週 基本関数のラプラス変換
11週 基本関数のラプラス変換
12週 ラプラス変換の計算
13週 逆ラプラス変換と時間応答の計算
14週 部分分数分解
15週 部分分数分解
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

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機械系分野力学運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。3
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。3
計測制御自動制御の定義と種類を説明できる。3後1
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。3後1
基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる。3後9,後10,後11
ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて微分方程式を解くことができる。3後12,後13,後14,後15
伝達関数を説明できる。3後2,後3,後4,後5,後6,後7

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