到達目標
１． 自動制御の体系を、実際の事象に関連付けて理解する。
２． 制御の内容や特性を表現する図、グラフ、数式の意味を理解し、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 |
| システムの表現 | ナイキスト線図が描ける | ボード線図が描ける | 伝達関数が導出できない |
| 安定判別 | ナイキストの安定判別法を理解している | ラウスの安定判別法を理解できる | システムの安定判別ができない |
| 制御系設計 | 伝達関数を用いた制御系設計ができる | 極配置法を用いた制御系設計ができる | 制御系設計ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
自動化、省力化の基本技術である自動制御について学習する。フィードバック制御等の古典自動制御論を中心として解説し、現代制御論についても触れる。
授業の進め方・方法:
黒板を用いて座学形式で講義を進める．各講義終了後に理解度を深めるために課題を課す．
注意点:
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 |
オリエンテーション |
講義の進め方，学習目標，評価方法等についての説明と学生の知識レベルの確認
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| 2週 |
ラプラス変換 |
主要なラプラス変換を記憶し，ヘビサイドの展開公式を用いて部分分数分解ができる
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| 3週 |
動的システムと状態方程式 |
機械要素，回路要素に関する動的システムの状態方程式が立式できる
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| 4週 |
静的システムと伝達関数 |
機械要素，回路要素に関する静的システムの伝達関数が立式できる
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| 5週 |
ブロック線図 |
システムをブロック線図を用いて表現できる
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| 6週 |
フィードバック制御系 |
フィードバック制御系の構造と主要な名称について説明できる．
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| 7週 |
過渡特性 |
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
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| 8週 |
定常特性 |
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
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| 2ndQ |
| 9週 |
周波数特性 |
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
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| 10週 |
ラウス・フルビッツの安定判別法 |
ラウスの安定判別法を用いてフィードバックシステムの安定判別ができる
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| 11週 |
ナイキストの安定判別法 |
ナイキストの安定判別法を用いてフィードバックシステムの安定判別ができる
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| 12週 |
線形時不変システムの判定判別 |
システムの固有値を用いてシステムの安定判別ができる
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| 13週 |
極配置法による制御系設計 |
極配置法を用いて制御系を設計できる
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| 14週 |
PID制御の制御系設計 |
限界感度法を用いて制御系を設計できる
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| 15週 |
自動制御の総復習 |
制御工学について体系的に説明できる
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| 16週 |
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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 | 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 4 | 前4 |
| ブロック線図を用いたシステムの表現方法が理解できる。 | 4 | 前5 |
| 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。 | 4 | 前7 |
| 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。 | 4 | 前8 |
| 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。 | 4 | 前9 |
| 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。 | 4 | 前10,前11,前12 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 50 | 80 |
| 応用的能力 | 20 | 0 | 20 |