機械系学科の卒業生として、自動で作動するメカトロニクス機器（電子機械）を扱う際に必要とされる制御工学を学修する。例えば、伝達関数とブロック線図の意味を知り、簡単な系のブロック線図と伝達関数を理解でき，またステップ応答などの典型的な応答と、安定・不安定、振動的、非振動的を理解する。具体的には、ブロック線図の簡単化、周波数応答の意味の理解、基本的なフィードバック系の安定判別を算出できるようになる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
自動制御の概論 |
この講義の導入として，まず「自動制御とは何か」（自動制御の定義と種類）を理解できる．
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| 2週 |
シーケンス制御の概論 |
自動制御の基本であるシーケンス制御を理解できる．
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| 3週 |
典型的な回路 |
自動制御の基本であるシーケンス制御を理解できる．
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| 4週 |
PLC（シーケンサ） |
自動制御の基本であるシーケンス制御をPLCを含めて理解できる．
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| 5週 |
フィードバック制御の概論 |
シーケンス制御よりも複雑なフィードバック制御の概念と構成要素を理解できる．
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| 6週 |
運動方程式の導出・ラプラス変換 |
力学系や電気回路その他，現実のさまざまな系について，その運動を支配する方程式として数学的に表現する方法を理解できる．また，ラプラス変換の基本を理解できる．
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| 7週 |
基本関数のラプラス変換，色々な例，伝達関数の意味 |
ラプラス変換を理解できる．運動方程式を元に伝達関数を導出する方法を理解できる．
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| 8週 |
基本関数のラプラス変換，色々な例，伝達関数の意味 |
逆ラプラス変換を理解し，運動方程式と伝達関数を理解できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
前期中間までのまとめ
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| 10週 |
１次遅れ要素 |
「１次遅れ要素」の制御系について，ステップ関数などの基本的な入力に対して応答がどうなるかを理解できる．
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| 11週 |
２次遅れ要素 |
「２次遅れ要素」の制御系について，ステップ関数などの基本的な入力に対して応答がどうなるかを理解できる．
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| 12週 |
過渡応答 |
伝達関数を説明でき，過渡応答を理解できる．
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| 13週 |
ブロック線図 |
伝達関数を使ってブロック線図を理解できる．
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| 14週 |
ブロック線図 |
伝達関数を使って複雑なブロック線図を理解できる．複雑なブロック線図を簡単化できる．
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| 15週 |
前期末試験 |
前期末までの内容を理解できる．
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| 16週 |
答案返却・解答解説 |
答案返却・解答解説
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
前期末までのまとめ |
前期末までの内容を理解できる．
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| 2週 |
制御工学における複素数 |
周波数応答を扱うための複素数を理解できる．
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| 3週 |
周波数応答 |
制御対象の応答を，入力信号の周波数に着目して考えることができる．
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| 4週 |
周波数応答 |
周波数応答を理解できる．正弦波入力に対しては応答も正弦波となる事が多いが，入力と比べると振幅と位相が変化することを理解できる．
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| 5週 |
ボード線図 |
「振幅・位相の変化量」対「周波数」の関係をボード線図に表すことができる．
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| 6週 |
ボード線図 |
「振幅・位相の変化量」対「周波数」の関係をボード線図に表すことができる．
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| 7週 |
ボード線図 |
「振幅・位相の変化量」対「周波数」の関係をボード線図に表すことができる．
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| 8週 |
ベクトル軌跡 |
「振幅・位相の変化量」対「周波数」の関係をベクトル軌跡に表すことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験 |
後期中間試験．
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| 10週 |
ラウスの安定判別法 |
ラウスの方法を使って，系の伝達関数からその安定性を検討し，また，系の安定性を判別できる．
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| 11週 |
フルビッツの安定判別法 |
フルビッツの方法を使って，系の伝達関数からその安定性を検討し，また，系の安定性を判別できる．
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| 12週 |
ナイキストの安定判別法 |
ナイキストの方法を使って，系の伝達関数からその安定性を検討し，また，系の安定性を判別できる．
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| 13週 |
ナイキストの安定判別法 |
ナイキストの方法を使って，系の伝達関数からその安定性を検討し，また，系の安定性を判別できる．
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| 14週 |
過渡特性・定常特性 |
過渡特性と定常特性の考え方を理解し，制御対象が望ましい性能を持つかどうかを評価するいくつかの手法を理解できる．制御対象が望ましい性能を持たない時，その応答特性を改善する手法を理解できる．
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| 15週 |
学年末試験 |
自動制御の内容を理解できる．
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| 16週 |
学年末試験答案返却・解答解説 |
試験を返却し解説することで，演習・まとめとする．
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| 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 | 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前8,前9,後1,後14,後15 |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 4 | 前1,前5,前8,前9,後1,後15 |
| 伝達関数を説明できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,後1,後14,後15 |
| ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 4 | 前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,後1,後3,後4,後15 |
| 制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | 前13,前14,前15,後1,後2,後11,後12,後13,後15 |
| 制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | 後14,後15 |
| 制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | 後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後15 |
| 安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。 | 4 | 後11,後12,後13,後15 |