到達目標
1. 安定性について理解し,判別法を用いて安定判別ができる.
2. 制御系の特性補償について周波数領域での設計法を知り,応用できる.
3. PID制御装置の原理・特性を理解する.
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 | 制御系の安定性について理解し,ラウス・フルビッツ・ナイキストの判別法を用いて安定判別ができる. | 制御系の安定性について理解し,ナイキストの安定判別法を用いることができる. | 制御系の安定性について理解できない. |
評価項目2 | 制御系の特性補償について周波数領域での設計法(ゲイン調整法,位相遅れ補償,位相進み補償)を理解し,応用できる. | 制御系の特性補償について周波数領域での設計法(ゲイン調整法,位相遅れ補償,位相進み補償)を理解している | 制御系の特性補償について周波数領域での設計法(ゲイン調整法,位相遅れ補償,位相進み補償)を理解できない. |
評価項目3 | PID制御装置の原理・特性を理解した上で,各パラメータの調整ができる | PID制御装置の原理・特性を理解している. | PID制御装置の原理・特性を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
4年の制御工学1で学んだ基礎的事項に基づき,古典理論による制御系設計法を学ぶ.まず,制御系の安定性とその判別法を議論する。位相進み補償,位相遅れ補償の設計法を扱い,PID制御装置の原理について学ぶ.
授業の進め方・方法:
到達度評価
この科目は学修単位科目であるので,(90時間-講義時間)以上の自学自習を必要 とする.したがって,科目担当教員が課した課題の内,{(90時間-講義時間)×3 /4} 時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない.(各課題ごとの時間は 担当教員が設定する.)
定期試験:70%,レポート:30%で評価する.
事前学習・自己学習・関連科目
事前学習:制御工学1,数学A-1,2,3,B-1,2,3,基礎電気数学の内容を復習し,事前に教科書を読んでおくことを勧める.
自己学習:教科書・ノート,演習プリントで復習すること.
関連科目:制御工学1の続きの内容であり,計算機制御につながっている.数学A-1,2,3,B-1,2,3,基礎電気数学の内容を用いる
注意点:
実プラントでは古典制御理論を応用する機会が多いので,講義とMatlabを用いた演習を通じて理解を深めて欲しい.
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 |
ボード線図・ベクトル軌跡の復習 |
1
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2週 |
フィードバック制御系の安定性について |
1
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3週 |
ラウス・フルビッツの安定判別法 |
1
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4週 |
ナイキストの安定判別法 |
1
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5週 |
制御系の安定度(1) |
1
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6週 |
制御系の安定度(2) |
1
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7週 |
フィードバック制御系の特性評価 |
1
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8週 |
前期中間試験 |
1
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験返却・復習 |
1
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10週 |
御系の特性補償(1) (ゲイン調整法) |
2
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11週 |
制御系の特性補償(2) (位相遅れ補償,位相進み補償) |
2
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12週 |
(Matlab演習)特性補償の効果 |
2
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13週 |
PID制御の原理 |
3
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14週 |
PID制御装置の特性 |
3
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15週 |
(Matlab演習)PID制御装置の調整と特性改善 |
3
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16週 |
前期末試験 |
2,3
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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・電子系分野 | 制御 | 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 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 演習問題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 50 |
分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |