到達目標
1.システムの時間応答を求めることができる.時間応答からシステムの特性パラメータを説明できる.
2.システムの周波数応答を求めることができる.周波数応答から特性パラメータを求め,説明できる.ニコルス線図を利用できる.
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 | 各種システムの過度特性について、時間応答を導出し、その意味を説明できる。 | 簡単なシステムの過度特性について、時間応答を用いて説明できる。 | 簡単なシステムの過度特性について、時間応答を用いて説明できない。 |
評価項目2 | 各種システムの周波数特性を、ボード線図およびベクトル軌跡を描いて説明できる。 | 基本的なシステムの周波数特性を、ボード線図またはベクトル軌跡を用いて説明できる。 | 基本的なシステムの周波数特性を、ボード線図またはベクトル軌跡を用いて説明できない。 |
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)
説明
閉じる
JABEE基準 (d-2a)
説明
閉じる
JABEE基準 (d-2b)
説明
閉じる
システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
説明
閉じる
教育方法等
概要:
制御工学は現在の科学技術において,不可欠な学問であり,5年での制御工学Ⅲも含めて,制御システムとしての考え方を修得することを目標とする.4年では,自動制御の基礎である,フィードバック制御を理解し,要素の特性を表す伝達関数や時間応答,周波数応答を求めることを理解する.具体的には,制御で用いられる基礎概念の理解,数式化として時間関数をラプラス変換することで演算子領域sの関数として,種々の要素を伝達関数として表す能力を身につける.さらに,これを用いることで,制御理論が上手く整理され,フィードバック制御も容易に整理できる能力を身につける.
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心である.講義項目ごとに演習問題に取り組み,各自の理解度を確認する.講義中に演習を行うため,電卓やグラフ用紙を忘れないこと.講義中の演習が,時間不足で未完成の場合は宿題とし,必ず次回の講義までに終えておくこと.理解を深めるために,レポートを課すので,提出期限に遅れないように提出すること.
注意点:
関連科目:数学,物理,計測工学,電気回路などと関連が深い.
学習指針:数学的な要素が中心であるが,各自の身の回りにあるものにも着目し,学習することが重要である.
自己学習:到達目標を達成するために,授業時間以外にも自学・自習を怠らないこと.宿題,課題レポート,予習復習状況を自己学習の成果とする.
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
時間応答(1) |
時間応答について説明できる.
|
2週 |
時間応答(2) |
時間応答の種類について説明できる.
|
3週 |
時間応答(3) |
比例,微分,積分要素の時間応答を求めることができる.
|
4週 |
時間応答(4) |
一次遅れ,むだ時間要素の時間応答を求めることができる.
|
5週 |
時間応答(5) |
二次遅れ要素の時間応答を求めることができる.
|
6週 |
時間応答(6) |
一次遅れ要素の特性パラメータを求め,説明できる.
|
7週 |
時間応答(7) |
二次遅れ要素の特性パラメータを求め,説明できる.
|
8週 |
周波数応答(1) |
周波数応答と計算方法を説明できる.
|
4thQ |
9週 |
周波数応答(2) |
制御要素のベクトル軌跡を描くことができる.
|
10週 |
周波数応答(3) |
制御要素のボード線図(ゲイン・位相)を描くことができる.
|
11週 |
周波数応答(4) |
ボード線図から,特性パラメータを求め,説明できる.
|
12週 |
周波数応答(5) |
直列結合のベクトル軌跡とボード線図を説明できる.
|
13週 |
周波数応答(6) |
ニコルス線図を説明できる.
|
14週 |
周波数応答(7) |
ニコルス線図を用いた周波数特性の改善を行うことができる.
|
15週 |
期末試験 |
授業内容を理解し,試験問題に対して正しく回答できる.
|
16週 |
試験返却・解答解説 |
試験問題を見直し,理解が不十分な点を解消する.
|
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 | 計測制御 | 制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | |
制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | |
制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 自己学習成果 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |