到達目標
１．Ｃ言語を用いて微分方程式を解き，システムの挙動が求められる。
２．ＭＡＴＬＡＢを用いてシステムの挙動が求められる。
３．ＭＡＴＬＡＢを用いて，レギュレータ，オブザーバの設計とシミュレーションができる。
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 | Ｃ言語を用いて微分方程式を解き，実際のモデルに対するシステムの挙動が求められる。 | Ｃ言語を用いて微分方程式を解き，システムの挙動が求められる。 | Ｃ言語を用いて微分方程式を解き，システムの挙動が求められないi。 |
| 評価項目2 | ＭＡＴＬＡＢを用いて実際のモデルに対するシステムの挙動が求められる。 | ＭＡＴＬＡＢを用いてシステムの挙動が求められる。 | ＭＡＴＬＡＢを用いてシステムの挙動が求められない。 |
| 評価項目3 | ＭＡＴＬＡＢを用いて，レギュレータ，オブザーバの設計とシミュレーションができ，実際のモデルに適用できる。 | ＭＡＴＬＡＢを用いて，レギュレータ，オブザーバの設計とシミュレーションができる。 | ＭＡＴＬＡＢを用いて，レギュレータ，オブザーバの設計とシミュレーションができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
ルンゲクッタ法，ルンゲクッタギル法等の数値解析手法を用いて，状態方程式に基づくシステムのシミュレーションができる能力を身につける。
授業の進め方・方法:
数値解析手法の講義とコンピュータ演習を並行して行う。必要に応じてプリントを用いて内容を補完する。講義時は教科書のほかにノートを持参すること。
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス
ルンゲ・クッタ法について学ぶ。また，プログラミングする。 |
ルンゲ・クッタ法について理解し，プログラミングできる。
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| 2週 |
ルンゲ・クッタ・ギル法について学ぶ。また，プログラミングする。 |
ルンゲ・クッタ・ギル法について理解し，プログラミングできる。
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| 3週 |
連立微分方程式と状態方程式について学ぶ。 |
連立微分方程式と状態方程式について説明できる。
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| 4週 |
計算演習：状態方程式から連立微分方程式の導出について。 |
計算演習：状態方程式から連立微分方程式の導出ができる。
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| 5週 |
プログラミング演習を行う：連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ法） |
連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ法）できる。
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| 6週 |
プログラミング演習を行う：連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ法） |
連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ法）できる。
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| 7週 |
プログラミング演習を行う：連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ・ギル法） |
連立微分方程式をＣ言語プログラミング（ルンゲ・クッタ・ギル法）できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
ＭＡＴＬＡＢの使い方について学ぶ。 |
ＭＡＴＬＡＢの使い方について理解できる。
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| 10週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：数値計算課題 |
数値計算課題についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 11週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：ルンゲ・クッタ法 |
ルンゲ・クッタ法についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 12週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：システムの挙動計算 |
システムの挙動計算についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 13週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：レギュレータ・オブザーバの設計 |
レギュレータ・オブザーバの設計についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 14週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：レギュレータ・オブザーバの設計 |
レギュレータ・オブザーバの設計についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 15週 |
ＭＡＴＬＡＢ演習を行う：レギュレータ・オブザーバの設計 |
レギュレータ・オブザーバの設計についてＭＡＴＬＡＢでプログラミングできる。
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| 16週 |
期末試験 |
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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 | フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 4 | 後13,後14,後15 |
| 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。 | 4 | 後3,後4 |
| ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて微分方程式を解くことができる。 | 4 | 後3,後4 |
| 安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。 | 3 | 後13,後14,後15 |
評価割合
| 試験 | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 0 | 100 |
| 到達目標1 | 25 | 25 | 0 | 50 |
| 到達目標2 | 15 | 15 | 0 | 30 |
| 到達目標3 | 10 | 10 | 0 | 20 |