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理解する
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:
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。次に位相進み補償、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:
講義と演習による。本科目では関連科目である数学、基礎電気数学、制御工学１の内容は習得済みとして進める。また本科目の理解には教科書・ノート、演習プリントの予習・復習が必要であり、実社会との関連性を意識して受講して欲しい。また本科目の内容は、計算機制御と関連がある。
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 |
1,2,3
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| 2週 |
制御系の安定性（１）安定性と極 |
1
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| 3週 |
制御系の安定性（２）ラウス・フルビッツの安定判別法 |
1
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| 4週 |
制御系の安定性（３）ナイキストの安定判別法 |
1
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| 5週 |
制御系の安定性（４）ゲイン余裕・位相余裕 |
1
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| 6週 |
フィードバック系の特性（過渡特性・定常特性） |
1
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| 7週 |
（MATLAB演習）制御系の設計・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 |
制御系の設計（１）極配置法 |
2
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| 10週 |
制御系の設計（２）位相進み補償・位相遅れ補償 |
2
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| 11週 |
PID制御（１）PID制御とは・それぞれの制御器の役割 |
3
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| 12週 |
PID制御（２）微分先行型・比例先行型 |
3
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| 13週 |
（MATLAB演習）PID制御系のシミュレーション |
3
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| 14週 |
PID制御（３）PID制御系のパラメータチューニング |
3
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| 15週 |
（MATLAB演習）PID制御系のパラメータチューニング |
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 | システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 4 | |
| システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 4 | |
| システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 4 | |
| 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 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |