制御工学

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 制御工学
科目番号 630116 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生物応用化学専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 資料配布
担当教員 粂野 紘範

到達目標

1.制御システムの基本的な構成が理解できる
2.伝達関数が理解できる
3.古典的なシステム論が理解できる
4.古典的な制御系が設計できる
5.状態空間法が理解できる
6.現代的なシステム論が理解できる
7.状態方程式に基づく制御系が設計できる

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制御システムの基本的な構成が説明できる制御システムの基本的な構成が理解できる制御システムの基本的な構成が理解できない
評価項目2伝達関数が理解できる伝達関数が概念が理解できる伝達関数が理解できていない
評価項目3古典的なシステム論(周波数応答・安定性・時間応答)が理解できる古典的なシステム論の基本が理解できる古典的なシステム論が理解できていない
評価項目4古典的な制御系(PID制御)が設計できる古典的な制御系が理解できている古典的な制御系が理解できていない
評価項目5状態空間法でシステムを表現できる状態空間法が理解できる状態空間法が理解できていない
評価項目6現代的なシステム論(座標変換・モード分解・可制御・可観測・安定性)が理解できる現代的なシステム論の基本が理解できる現代的なシステム論が理解できていない
評価項目7状態方程式に基づく制御系(状態フィードバック・極配置法)が設計できる状態方程式に基づく制御系(状態フィードバック)が理解できている状態方程式に基づく制御系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:
自動制御は,現在の社会では欠かすことのできない技術であり,ありとあらゆる分野で使用されている.本講義では自動制御における古典制御理論から,現代制御理論までを学ぶ.機械工学コースの学生にとっては本科科目の振り返りの部分が多いが,環境材料工学コースではより発展的な内容となる.なお,環境材料工学コースは選択科目である.
授業の進め方・方法:
講義形式で行う
注意点:
関連科目:本科 メカトロニクス応用,機械制御,計測工学.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 制御システムの基本的な構成 1
2週 伝達関数 2
3週 システムの周波数応答 3
4週 システムの安定性 3
5週 システムの時間応答 3
6週 制御システムの古典的設計手法 4
7週 PID制御 4
8週 中間試験
4thQ
9週 状態空間法 5
10週 状態方程式と伝達関数の相互変換 5
11週 システムの座標変換 6
12週 モード分解 6
13週 可制御性・可観測性 6
14週 状態方程式とリアプノフ安定 6
15週 状態フィードバックと極配置法 7
16週 期末試験

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

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10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000