制御工学１

科目基礎情報

学校	阿南工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	制御工学１
科目番号	0025	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気電子工学科（平成25年度以前入学生）	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	自動制御の講義と演習（日新出版）/わかる自動制御演習（日新出版）
担当教員	當宮 辰美,中村 雄一

到達目標

1．システムの入出力の関係を伝達関数を用いて表現できる。
2．システムの入出力の関係をブロック線図を用いて表現できる。
3．システムの過度応答についてステップ応答を用いて説明できる。
4．システムの周波数特性をボード線図とベクトル軌跡を用いて説明できる。

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
到達目標1	各種システムの入出力特性の微分方程式で表現し、伝達関数を求められる。	電気回路などの基本的なシステムの入出力特性を式で表し、伝達関数で表現できる。	システムの入出力の関係を式および伝達関数で表現できない。
到達目標2	各種システムをブロック線図を用いて表現でき、その意味を説明できる。	基本的なシステムについて、ブロック線図を用いて説明できる。	基本的なシステムについて、ブロック線図を用いて説明できない。
到達目標3	各種システムの過度特性について、ステップ応答を導出し、その意味を説明できる。	簡単なシステムの過度特性について、ステップ応答を用いて説明できる。	簡単なシステムの過度特性について、ステップ応答を用いて説明できない。
到達目標4	各種システムの周波数特性を、ボード線図およびベクトル軌跡を描いて説明できる。	基本的なシステムの周波数特性を、ボード線図またはベクトル軌跡を用いて説明できる。	基本的なシステムの周波数特性を、ボード線図またはベクトル軌跡を用いて説明できない。

教育方法等

概要:

制御工学1では、1入力1出力系を中心とする古典制御理論に関する基本的な理論の理解と修得を目的とする。内容として、システム振舞いを、数学的手法を用い伝達関数表現やブロック線図により表現する方法について学び、システムの過度応答特性の導出方法を学習する。また、システムの周波数特性について、ボード線図やベクトル軌跡を用いて表現する方法を学ぶ。

授業の進め方・方法:

教室での講義を中心に、授業を進める。微分方程式などの数学の基礎知識を有しているものとし、制御系の表現とその解析方法について演習も含めて解説する。問題の解法を単に丸暗記するだけでなく、制御系の概念や表現方法など、制御工学の基礎となる重要な点を確実に理解し、応用できる力をつけてほしい。

注意点:

理解を助けるために、講義の最後に小テストを行うことがある。また，理解の確認のため，章末問題などの課題レポート提出を必要とする。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	自動制御の基礎概念	フィードバック自動制御の概念を説明できる。
		2週	ラプラス変換と微分方程式	ラプラス変換と逆変換ができる。 微分方程式をラプラス変換を用いて解くことができる。
		3週	ラプラス変換と微分方程式	ラプラス変換と逆変換ができる。 微分方程式をラプラス変換を用いて解くことができる。
		4週	ラプラス変換と微分方程式	ラプラス変換と逆変換ができる。 微分方程式をラプラス変換を用いて解くことができる。
		5週	伝達関数	伝達関数の定義を理解できる。 各種システムの伝達関数を求めることができる。
		6週	伝達関数	伝達関数の定義を理解できる。 各種システムの伝達関数を求めることができる。
		7週	ブロック線図	ブロック線図の基本構成が理解できる。 各種システムをブロック線図を用いて説明できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	周波数応答	システムの周波数応答について理解できる。
		10週	ボード線図について	基本システムゲインと位相変化について理解でき，ボード線図を描くことができる。
		11週	ボード線図の特性	各種の伝達関数のボード線図を描くことができる。
		12週	二次標準形のボード線図	二次標準形のボード線図を描くことができる。
		13週	ベクトル軌跡について	基本システムのベクトル軌跡を描くことができる。
		14週	ゲイン位相線図について	基本システムシステムのゲイン位相線図を理解し，描くことができる。
		15週	閉ループ系の周波数応答	ボード線図と閉ループ特性について理解できる。
		16週	期末試験返却

評価割合

	定期試験	小テスト	レポート・課題	発表	その他	合計
総合評価割合	80	0	20	0	0	100
基礎的能力	10	0	0	0	0	10
専門的能力	70	0	20	0	0	90
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0