到達目標
1.マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる
2.マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できる
3.マイコンによる計測・制御プログラムが理解できる
4.温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できる
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 | マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる | マイコンを用いた計測・制御の原理が理解できる
| マイコンを用いた計測・制御が理解できていない |
評価項目2 | マイコンによる計測・制御システムの構築できる | マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できる | マイコンによる計測・制御システムの構築手順が理解できていない |
評価項目3 | マイコンによる計測・制御プログラムが作成できる | マイコンによる計測・制御プログラムが理解できる | マイコンによる計測・制御プログラムが理解できていない |
評価項目4 | 温度制御系のパラメータを調整することができる | 温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できる | 温度制御系のパラメータを調整する方法が理解できていない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
マイコンを使った計測制御は,機械や設備を思いどおりに動かすために必須の要素技術である.また,システム同定はフィードバック制御を実現するうえで重要な要素である.本実習では学生自身の手で1からシステムを構築することを学ぶ.
授業の進め方・方法:
本実習では,教員をコーチ役とし,グループ実習する形式をとっており,手作りのシステム構築の実体験をとおして,計測制御の本質を理解させるものなので,学生諸君も,本科目履修前後の自身の技術レベルの向上を実感して欲しい.
注意点:
本科で学習したメカトロニクス基礎,応用,制御工学や工学実験1,2の制御分野の実験に関連しているので,よく復習しておくこと.
実習科目であるから45時間で1単位であり,本科目は90時間の実施が必要である.不足分については自学自習時間の課題を与える.
本科目の区分
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 |
温度制御実習機材の説明 フィードバック制御の説明 |
1
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2週 |
マイコン実習機材の製作・演習 (Arduinoを利用) |
2,3
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3週 |
計測制御用の電子回路の製作 |
2
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4週 |
温度制御実習機材の組立 |
2
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5週 |
マイコン実習機材の製作 |
2
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6週 |
測定・解析ソフトの演習 (MATLABを利用) |
3
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7週 |
PC側インターフェースの開発 (MATLABを利用) |
3
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8週 |
フィードバック制御プログラムの作成 (Arduinoを利用・MATLABと通信) |
3
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4thQ |
9週 |
フィードバック制御プログラムの作成 (Arduinoを利用・MATLABと通信) |
3
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10週 |
制御対象のシステム同定 温度変化の計測 |
4
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11週 |
解析ソフトによるシステム同定 (MATLAB) |
4
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12週 |
PID制御パラメータの算出 |
4
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13週 |
PIDによる温度制御実験 (マイコンへの実装・デバッグ) |
4
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14週 |
PIDによる温度制御実験 (測定・パラメータの調整) |
4
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15週 |
実験結果のデータ解析 |
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16週 |
成果報告書の作成・提出 |
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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 |
評価割合
| 成果報告書 | 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 |