到達目標
（１）ＤＣモータを含むサーボ機構、周波数応答、微・積分の数値計算手法を理解する。
（２）Visual Basicを用いた制御プログラムを理解し，動作試験を行う。(3-1)
（３）ステップ応答実験や速度制御実験から，ＰＩＤ制御を理解する。(3-2)
（４）周波数応答実験から、ボード線図の描き方を理解する。(3-2)
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 | ＤＣモータを含むサーボ機構、周波数応答、微・積分の数値計算手法を理解する | ＤＣモータを含むサーボ機構、周波数応答、微・積分の数値計算手法を理解する | ＤＣモータを含むサーボ機構、周波数応答、微・積分の数値計算手法を理解しない |
| 評価項目2 | Visual Basicを用いた制御プログラムを理解し，動作試験を行う | Visual Basicを用いた制御プログラムを理解し，動作試験を行う | Visual Basicを用いた制御プログラムを理解し，動作試験を行わない |
| 評価項目3 | ステップ応答実験や速度制御実験から，ＰＩＤ制御を理解する | ステップ応答実験や速度制御実験から，ＰＩＤ制御を理解する | ステップ応答実験や速度制御実験から，ＰＩＤ制御を理解しない |
| 評価項目4 | 周波数応答実験から、ボード線図の描き方を理解する | 周波数応答実験から、ボード線図の描き方を理解する | 周波数応答実験から、ボード線図の描き方を理解しない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 3
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学習・教育到達度目標 4
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学習・教育到達度目標 5
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教育方法等
概要:
サーボ機構は電気・電子，機械，制御など多くの技術が複合する電子制御技術の代表的な装置である．本実験では４年の創造設計製作で各自が製作したサーボ機構を用いて，それを操るための制御プログラムとＰＩＤ制御について理解を深め，制御特性の解析法（ボード線図など）を学ぶ．学生には本実験を通して，自らが製作した装置を思い通りに動かせる喜び，そのために工学が果たす役割，重要性を再認識してもらいたい．
授業の進め方・方法:
(1)は中間試験の結果とレポートで課す課題の理解度より評価する。(40%)
(2,3,4)はレポートで課す課題への取り組み方、理解度より評価する。(60%)
中間試験を３割、レポートを７割（中間試験を実施しない場合は１０割）で評価し、
最終成績60点以上（100点満点）かつ、２/３以上の出席をもって合格とする。
注意点:
【自学自習】予習・復習 ３０時間 定期試験・課題の準備 ３０時間
学修単位科目であり、予習復習の時間が確保されているものとして講義を進める。
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 |
概要説明
工学実験６の位置付け、減速器付きサーボ機構について
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| 2週 |
基礎解説と演習（１）
ＤＣモータの静特性・動特性、ＤＣモータの各種定数の導定
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| 3週 |
基礎解説と演習（２）
サーボ機構と伝達関数
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| 4週 |
基礎解説と演習（３）
周波数応答の考え方
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| 5週 |
基礎解説と演習（４）
周波数応答とボード線図
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| 6週 |
応用解説（１）
微積分の数値計算法、離散化
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| 7週 |
応用解説（２）
I/O・D/A・フィードバック制御のプログラム解説
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| 8週 |
応用解説（３）
ステップ応答・周波数応答・速度制御プログラムの解説
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験
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| 10週 |
実験で使用するサーボ機構の動作確認
フィードバック制御プログラムを用いた動作確認
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| 11週 |
制御プログラムの理解と動作確認（１）
ステップ応答用プログラム，動作確認
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| 12週 |
制御プログラムの理解と動作確認（２）
周波数応答用プログラム，動作確認
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| 13週 |
制御プログラムの理解と動作確認（３）
速度制御用プログラム，動作確認
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| 14週 |
制御プログラムの理解と動作確認（４）
評価実験とデータ整理
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| 15週 |
制御プログラムの理解と動作確認（５）
評価実験とデータ整理
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| 16週 |
報告書作成
最終レポートの作成
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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 | 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。 | 3 | |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 3 | |
| 基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる。 | 3 | |
| 伝達関数を説明できる。 | 3 | |
| ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 3 | |
| 制御系の過渡特性について説明できる。 | 3 | |
| 制御系の定常特性について説明できる。 | 3 | |
| 制御系の周波数特性について説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |