概要:
制御工学は大きく古典制御と現代制御に分けられます。古典制御は、時間領域をラプラス領域や周波数領域に移して制御系設計を行う手法でもあり、現在でも現場で主力で活躍している技術です。この授業では、主に古典制御を学び、ラプラス領域や周波数領域における制御系設計の利便性を理解し、時間領域で実際に出力の動きを想像できることを目指します。
授業の進め方・方法:
制御工学との2時間の授業において,1時間が授業,もう1時間は演習を基本とする。授業後,適時課題を出す。
注意点:
試験(制御工学)の成績を70%,平素の学習状況等(課題・小テスト・レポート等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の評価の平均,学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお,後学期中間の評価は前学期中間,前学期末,後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式について学ぶ。 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式を適用できる。
|
2週 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式について学ぶ。 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式を適用できる。
|
3週 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式について学ぶ。 |
1. システムと制御[1-3]:ブロック線図と制御方式を適用できる。
|
4週 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換について学ぶ。 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換を適用できる。
|
5週 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換について学ぶ。 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換を適用できる。
|
6週 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換について学ぶ。 |
2. ラプラス変換[4-6]:ラプラス変換と逆ラプラス変換を適用できる。
|
7週 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数について学ぶ。 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数を説明できる。
|
8週 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数について学ぶ。 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数を説明できる。
|
2ndQ |
9週 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数について学ぶ。 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数を説明できる。
|
10週 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数について学ぶ。 |
3. 伝達関数[7-10]:伝達関数を説明できる。
|
11週 |
4. ブロック線図[11-12]:ブロック線図の等価変換について学ぶ。 |
4. ブロック線図[11-12]:ブロック線図の等価変換を適用できる。
|
12週 |
4. ブロック線図[11-12]:ブロック線図の等価変換について学ぶ。 |
4. ブロック線図[11-12]:ブロック線図の等価変換を適用できる。
|
13週 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡について学ぶ。 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡を説明できる。
|
14週 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡について学ぶ。 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡を説明できる。
|
15週 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡について学ぶ。 |
5. 周波数応答[13-15]:周波数応答,ベクトル軌跡を説明できる。
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図について学ぶ。 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図を説明できる。
|
2週 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図について学ぶ。 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図を説明できる。
|
3週 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図について学ぶ。 |
6. ボード線図[16-18]:ボード線図を説明できる。
|
4週 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性について学ぶ。 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性を説明できる。
|
5週 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性について学ぶ。 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性を説明できる。
|
6週 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性について学ぶ。 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性を説明できる。
|
7週 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性について学ぶ。 |
7. 過渡特性[19-22]:過渡特性を説明できる。
|
8週 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法,安定度について学ぶ。 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法を適用できて,安定度を説明できる。
|
4thQ |
9週 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法,安定度について学ぶ。 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法を適用できて,安定度を説明できる。
|
10週 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法,安定度について学ぶ。 |
8. システムの安定性[23-25]:安定判別法を適用できて,安定度を説明できる。
|
11週 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性について学ぶ。 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性を説明できる。
|
12週 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性について学ぶ。 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性を説明できる。
|
13週 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性について学ぶ。 |
9. 制御系の設計[26-27]:定常特性を説明できる。
|
14週 |
10. 現代制御理論[29-30]:現代制御、状態方程式と伝達関数の関係について学ぶ。
|
10. 現代制御理論[29-30]:現代制御、状態方程式と伝達関数の関係を説明できる。
|
15週 |
10. 現代制御理論[29-30]:現代制御、状態方程式と伝達関数の関係について学ぶ。
|
10. 現代制御理論[29-30]:現代制御、状態方程式と伝達関数の関係を説明できる。
|
16週 |
|
|
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 | 機械系分野 | 計測制御 | 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる。 | 3 | 前4,前5 |
ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて微分方程式を解くことができる。 | 3 | 前6 |
伝達関数を説明できる。 | 3 | 前7,前8,前9,前10 |
ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 3 | 前11,前12 |
制御系の過渡特性について説明できる。 | 3 | 後4,後5,後6,後7 |
制御系の定常特性について説明できる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
制御系の周波数特性について説明できる。 | 3 | 前13,前14,前15,後1,後2,後3 |
安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。 | 3 | 後8,後9,後10 |