ディジタル制御工学

科目基礎情報

学校 弓削商船高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 ディジタル制御工学
科目番号 0139 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電子機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 ディジタル制御入門(図解メカトロニクス入門シリーズ):雨宮好文、高木章二(オーム社)
担当教員 大澤 茂治

目的・到達目標

ディジタル信号とアナログ信号の違いを知り、連続時間システムの制御対象に対する、ディジタル制御の基本的な考え方と、解析法について学習する。

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
アナログ信号のディジタル化とその時生じる誤差について説明できる。AD変換の方法とその時生じる誤差を説明できる。AD変換の方法を説明できる。AD変換の方法を説明できない。
連続時間での伝達関数の概念から、状態変数を使ってディジタル化された場合の制御系のを表現できる。概念を説明し、状態変数で表現できる。状態変数で表現できる。状態変数で表現できない。
1次および2次遅れ要素について、ディジタル化された領域での応答を求めることができ、伝達関数表示との違いを説明できる。応答を計算でき、伝達関数表示との違いを説明できる。ディジタル化された領域での応答を計算できる。ディジタル化された領域での応答を計算できない。

学科の到達目標項目との関係

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専門 E1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
ディジタル信号とアナログ信号の違いを知り、連続時間システムの制御対象に対する、ディジタル制御の基本的な考え方と、解析法について学習する。
授業の進め方と授業内容・方法:
・座学の講義を基本とする。理論の理解に手助けとなるよう、各項目毎に練習問題を解く。
注意点:
・1単位当たり30時間の自学自習を必要とする。
・関連科目:制御工学、制御工学特論。

実務経験のある教員による授業科目

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス ディジタル制御とは何かを知り、今後の学習の大まかな内容を知る。
2週 ディジタル制御系の概要 ディジタル制御とは何かを知り、今後の学習の大まかな内容を知る。
3週 アナログ信号とディジタル信号 ディジタル信号とアナログ信号の違いを知り、ディジタル信号の特徴を理解する。
4週 アナログ信号のディジタル化 アナログ信号をどのようにしてディジタル化するのかその方法を学び、その時生じる誤差について理解する。
5週 アナログ信号のディジタル化 アナログ信号をどのようにしてディジタル化するのかその方法を学び、その時生じる誤差について理解する。
6週 システムの表現法(状態変数法) 連続時間での伝達関数の概念から、状態変数を使ってディジタル化された場合の制御系の表現方法を知る。
7週 システムの表現法(状態変数法) 連続時間での伝達関数の概念から、状態変数を使ってディジタル化された場合の制御系の表現方法を知る。
8週 近似法(オイラー近似等) 連続時間をディジタル化する場合に必要な近似する方法について学び、どのような連続信号でもディジタル化出来ることを知る。
4thQ
9週 近似法(オイラー近似等) 連続時間をディジタル化する場合に必要な近似する方法について学び、どのような連続信号でもディジタル化出来ることを知る。
10週 Z変換(ディジタル信号のZ変換) 連続時間をディジタル化する場合に必要なZ変換について学び、どのような連続信号でもディジタル化出来ることを知る。
11週 Z変換(ディジタル信号のZ変換) 連続時間をディジタル化する場合に必要なZ変換について学び、どのような連続信号でもディジタル化出来ることを知る。
12週 1次システムの離散法 1次遅れ要素について、ディジタル化された領域での応答を求める方法を学習し、伝達関数表示との違いを理解する。
13週 1次システムの離散法 1次遅れ要素について、ディジタル化された領域での応答を求める方法を学習し、伝達関数表示との違いを理解する。
14週 2次システムの離散法 2次遅れ要素について、ディジタル化された領域での応答を求める方法を学習し、伝達関数表示との違いを理解する。
15週 2次システムの離散法 2次遅れ要素について、ディジタル化された領域での応答を求める方法を学習し、伝達関数表示との違いを理解する。
16週 成績周知

評価割合

試験小テスト発表成果物・実技ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
知識の基本的な理解800000080
思考・推論・創造への適応力200000020
主体的・継続的な学習意欲0000000
態度・志向性(人間力)0000000
総合的な学習経験と創造的思考力0000000