制御工学３

科目基礎情報

学校	新居浜工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	制御工学３
科目番号	130518	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電子制御工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	なし，参考書：「PID制御の基礎と応用」山本重彦・加藤尚武 著（朝倉書店）
担当教員	松木 剛志,永井 駿也

到達目標

1．PID制御装置の原理・特性を説明できる．
2．Z変換を用いて差分方程式を解くことができる．
3．ディジタル制御系のパルス伝達関数を求めることができる．
4．状態空間で表現されたディジタル制御系の時間応答を求めることができる．

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	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・特性を説明できる．	PID制御装置の原理・特性を説明できない．
評価項目2	Z変換を用いて２位以上の極を含む差分方程式を解くことができる．	Z変換を用いて差分方程式を解くことができる．	Z変換を用いて差分方程式を解くことができない．
評価項目3	制御対象が状態空間で表現されるとき，ディジタル制御系のパルス伝達関数を求めることができる．	制御対象の伝達関数が与えられたとき，ディジタル制御系のパルス伝達関数を求めることができる．	ディジタル制御系のパルス伝達関数を求めることができない．
評価項目4	状態空間で表現されたディジタル制御系の時間応答を求め，その安定性について議論することができる．	状態空間で表現されたディジタル制御系の時間応答を求めることができる．	状態空間で表現されたディジタル制御系の時間応答を求めることができない．

教育方法等

概要:

前半は，実プラントでよく用いられているPID制御装置の原理について学ぶ．後半は，制御工学２の学修内容を基にディジタル制御系について講義する．離散時間信号を取り扱うため，Z変換とその諸性質を学修し，ディジタル制御系の表現方法や安定性を議論する．

授業の進め方・方法:

板書を中心に講義を行う．

注意点:

この科目は学修単位科目(2単位)であり，総学修時間は90時間である．(内訳は授業時間30時間，自学自習時間60時間である．）単位認定には60時間に相当する自学自習が必須であり，この自学自習時間には，担当教員からの自学自習用課題，授業のための予習復習時間，理解を深めるための演習課題の考察時間，および試験準備のための学習時間を含むものとする．

本科目の区分

Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。
　本科目は履修要覧(p.9)に記載する「③選択必修科目」である。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	PID制御（１）PID制御とは？	1
		2週	PID制御（２）それぞれの制御器の役割	1
		3週	PID制御（３）【MATLAB演習】PID制御の基本	1
		4週	PID制御（４）微分先行型・比例先行型	1
		5週	PID制御（５）2自由度PID制御系	1
		6週	PID制御（６）【MATLAB演習】PID制御系のパラメータチューニング	1
		7週	中間試験期間
		8週	ディジタル制御系の概要
	2ndQ
		9週	Z変換と逆Z変換	2
		10週	Z変換の諸性質	2
		11週	差分方程式の解法	3
		12週	サンプラーとホールド回路	3
		13週	ディジタル制御系の表現（パルス伝達関数表現と状態空間表現）	3
		14週	ディジタル制御系の時間応答と安定性	4
		15週	期末試験
		16週	試験内容の考察

評価割合

	試験	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0