到達目標
前期末試験： フィードバックシステムの安定性・過渡特性・定常特性が説明・評価できる。基本的なコントローラが設計できる。状態方程式を立てることができる。可制御性・可観測性が判定できる。システムの安定判別ができる。状態フィードバック・最適制御・オブザーバの設計ができる。
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 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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JABEE基準 (d-1)
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JABEE基準 (d-2a)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-2
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
制御工学は現在の科学・工学技術において不可欠な学問である。この講義は、システムを数理的に捕らえ、それを望ましい状況に調整しようとする制御の考え方を学習する。システム制御の考え方を通して、システムをモデリング、設計し運用する能力を修得することを目的とする。具体的にはフィードバック制御の安定性からオブザーバまで学ぶ。
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心であるが、例題や演習を中心に解説し、理解を促す。また、定期試験返却時には、正答率の低かった問題を中心に解説を行い、さらなる理解を促す。内容は、システムの安定性、定常・過渡特性、コントローラ設計、状態方程式・出力方程式、可制御性・可観測性、状態フィードバックなどである。
注意点:
関連科目：システム制御工学Ⅰ（4年）、計測工学（3年）、メカトロニクス（5年）、電気機器設計（5年）
学習指針：システム制御工学Ⅰにおける学習内容の理解が前提となる。よく復習しておくこと。
自己学習：この科目は学修単位（α）科目である。到達目標を達成するため、講義１回当たり４時間の予習・復習を怠らないこと。
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 |
制御システムの安定性(1) |
システムの安定性、伝達関数の極と安定性を説明できる。
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| 2週 |
制御システムの安定性(2) |
ラウスの安定判別法で安定判別ができる。
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| 3週 |
制御システムの安定性(3) |
ナイキストの安定判別法について説明ができる。
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| 4週 |
フィードバックシステム(1) |
フィードバックシステムの過渡特性を説明できる。
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| 5週 |
フィードバックシステム(2) |
フィードバックシステムの定常特性を説明できる。
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| 6週 |
制御系設計(1) |
位相進み・遅れ補償器の設計について説明できる。
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| 7週 |
制御系設計(2) |
むだ時間を含むシステムのコントローラ設計やPIDコントローラについて説明できる。
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| 8週 |
現代制御(1) |
現代制御理論の概要について説明できる。状態・出力方程式を記述できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
現代制御(2) |
伝達関数と状態・出力方程式間の変換ができる。
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| 10週 |
現代制御(3) |
ブロック線図と状態・出力方程式間の変換ができる。
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| 11週 |
現代制御(4) |
システムの可制御性・可観測性を判定できる。
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| 12週 |
現代制御(5) |
システムの安定性を評価できる。
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| 13週 |
現代制御(6) |
状態フィードバックを設計できる。
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| 14週 |
現代制御(7) |
最適制御、オブサーバを設計できる。
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| 15週 |
前期末試験 |
授業内容を理解し、試験問題に対して正しく解答できる。
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| 16週 |
試験返却・解説 |
試験問題を見直し、理解が不十分な点を解消する。
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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 | 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 | 前5 |
| 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 | 前3 |
評価割合
| 試験 | 課題・小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 100 |