プロセス制御

科目基礎情報

学校	奈良工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	プロセス制御
科目番号	0043	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	物質化学工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	「化学プロセス制御」朝倉書店、欅田 栄一, 中西 英二　著
担当教員	米田 京平

到達目標

１. プロセス制御の化学工学分野における位置付けを正しく理解する。
２. 収支式より対象系のプロセス方程式を立てることができる。
３. ラプラス変換を用いて、対象系の入出力関係をブロック線図および伝達関数で表現できる。
４. 基本的な過渡応答および周波数応答について理解する。
５. フィードバック制御について理解し、PID動作の利点欠点について正しく理解する。
６. フィードバック制御系における、安定性の判別を行うことができる。

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
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）

教育方法等

概要:

制御理論を学習し、制御の概念及び制御システムの特性と安定性の解析方法および設計方法の基礎を身につける。

授業の進め方・方法:

制御の歴史と実例を通じて、学問として体系化された古典制御理論を講義し、プロセス制御の概念を学習する。さらに、古典制御理論における自動制御系の特性解析、安定判別法、設計法について学習する。

注意点:

関連科目：応用数学（ラプラス変換）および、反応工学や分離工学をはじめとした化学工学分野
学習指針：レポートや講義中の例題だけでなく、未知の化学プロセスに対し制御理論を適用して問題を解決できるようになることが重要である。
自己学習：復習を怠らないこと。講義中の疑問点については次回講義までに解決しておくことが望ましい。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	概要	プロセス制御の目的および化学工学分野における位置づけの理解
		2週	プロセス方程式	物質収支および熱収支からのプロセス方程式導出の習得
		3週	フィードバック制御	フィードバック制御の基本的な考え方の理解
		4週	ラプラス変換	基本的な関数のラプラス変換およびラプラス逆変換の習得
		5週	伝達関数とブロック線図	制御対象系の伝達関数とブロック線図の導出の習得
		6週	同上	同上
		7週	基本要素	伝達関数における基本的な要素とその物理的意味の理解
		8週	中間試験	中間試験
	2ndQ
		9週	過渡応答	1次遅れ系におけるインパルス応答およびステップ応答の理解
		10週	同上	同上
		11週	周波数応答	周波数応答の基本的な考え方の理解
		12週	比例制御	比例制御の理論および実例に対する理解
		13週	PID制御	PID制御の理論および実例に対する理解
		14週	系の安定性	制御対象系の安定性の判別方法の習得
		15週	演習	ここまで学んだ理論の復習
		16週	期末試験	期末試験

評価割合

	試験	課題	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	25	10	35
専門的能力	25	10	35
分野横断的能力	20	10	30