システム制御論

科目基礎情報

学校 広島商船高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 システム制御論
科目番号 19専25006 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 産業システム工学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 綿崎 将大

到達目標

(1)システム制御の概要について説明ができる。
(2)シミュレーションによるシステム特性の評価について、概要説明ができる。
(3)システム設計の考え方について、概要の説明ができる。
(4)必要な条件を与えられることによって、電気回路を対象とした動特性に対するシミュレーション解析ができる。
(5)システムの故障率と信頼度について、与えられた条件において設計することができる。

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システム制御の概要について理解しており、具体例による詳細説明ができる。システム制御の概要について説明ができる。システム制御の概要について理解できない。
評価項目2シミュレーションによるシステム特性の評価について、複数の技法などについて説明ができる。シミュレーションによるシステム特性の評価について、概要説明ができる。シミュレーションによるシステム特性の評価について、概要説明ができない。
評価項目3システム設計の考え方について、事例を交えた説明ができる。システム設計の考え方について、概要の説明ができる。システム設計の考え方について、概要の説明ができない。
評価項目4自ら必要な条件を検討した上で、電気回路を対象とした動特性に対するシミュレーション解析ができる。必要な条件を与えられることによって、電気回路を対象とした動特性に対するシミュレーション解析ができる。電気回路を対象とした動特性に対するシミュレーション解析ができない。
評価項目5システムの故障率と信頼度について、システム毎に適切な値を設計することができる。システムの故障率と信頼度について、与えられた条件において設計することができる。システムの故障率と信頼度について、与えられた条件において設計することができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
(1)システム制御の概要について説明ができる。
(2)シミュレーションによるシステム特性の評価について、概要説明ができる。
(3)システム設計の考え方について、概要の説明ができる。
(4)必要な条件を与えられることによって、電気回路を対象とした動特性に対するシミュレーション解析ができる。
(5)システムの故障率と信頼度について、与えられた条件において設計することができる。
授業の進め方・方法:
担当教員の準備した資料による座学を行なったのち、与えられた事例・条件における課題に取り組む。
注意点:
本科目は 「システム工学」「制御工学」「信号処理技術」などをはじめとする複合的な科目である。
従って、下記の内容についてある程度の知識がある前提で授業を進める。
・数学
  微分・積分・行列・確率・統計など
・制御
  オームの法則・ラプラス変換・伝達関数など
・信号処理
  位相・複素数・スペクトル・フーリエ変換など

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 本科目における履修内容・評価方法などについて理解する。
2週 システム制御の概要
幅広い場面で使用される「システム」という概念について、システム工学の観点を中心に理解する。
3週 システムの分類
線形システムと非線形システムなど、対象によって多岐にわたるシステムの分類を理解する。
4週 シミュレーション技法 莫大な要素を取り扱うシステムの全体を評価する手法としてシミュレーション技法を理解する。
5週 最適化技法 目的に合わせたシステムの最適化について理解する。
6週 システム設計1 システム設計のための目的設定・機能・性能などについて理解する。
7週 システム設計2 システム設計における機能・効率・利便等などの配慮事項について理解する。
8週 シミュレーションの概要・モデリング 制御対象の持つ要素のモデリングについて理解する。
2ndQ
9週 電気回路の動特性に対するシミュレーション解析1 時間的に静止した電気回路を想定したシミュレーションのモデリングについて理解する。
10週 電気回路の動特性に対するシミュレーション解析2 時間経過により要素が変化する電気回路を想定したシミュレーションのモデリングについて理解する。
11週 システムの信頼性 システムの信頼性を信頼度として数値化できる。
12週 故障率と信頼度 信頼度関数と故障率関数の関係について説明できる。
13週 直列システム
サブシステムが直列化している場合におけるシステムの信頼性について理解する。
14週 並列システム サブシステムが並列化している場合におけるシステムの信頼性について理解する。
15週 学力試験
16週 学力試験に対する解説

評価割合

試験小テストおよび課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力503080
専門的能力20020
分野横断的能力000