到達目標
１．与えられた制御系の過渡応答特性を予測できる．
２．与えられた制御系の周波数応答を予測できる．
３．与えられた制御系の安定性を判別できる．
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(可) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 与えられた制御系の過渡応答特性を計算に基づき定量的に予測できる． | 与えられた制御系の過渡応答特性を予測できる． | 与えられた制御系の安定性を判別できる． |
| 評価項目2 | 与えられた制御系の周波数応答を計算に基づき定量的に予測できる． | 与えられた制御系の過渡応答特性を予測できる． | 与えられた制御系の安定性を判別できる． |
| 評価項目3 | 与えられた制御系の安定性をおよび安定度を判別できる． | 与えられた制御系の安定性を判別できる． | 与えられた制御系の安定性を判別できない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-1
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学習・教育到達度目標 B-4
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教育方法等
概要:
フィードバック制御系の古典制御理論を学ぶ．
授業の進め方・方法:
講義主体で授業が行われる．ここでは，伝達関数で表された制御モデルを理論的に取り扱う方法を学ぶ．
注意点:
微分方程式の基礎知識が必要である．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
制御とは何か |
制御とは何かを説明できる．
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| 2週 |
微分方程式による制御系の表現 |
微分方程式によって制御系を表現できる．
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| 3週 |
ラプラス変換と基本定理 |
ラプラス変換と基本定理の意味を理解している．
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| 4週 |
ラプラス変換対 |
基本的な関数のラプラス変換を理解している．
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| 5週 |
部分分数分解によるラプラス逆変換 |
部分分数分解によって有理関数のラプラス逆変換を計算できる．
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| 6週 |
伝達関数 |
伝達関数の意味を理解している．
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| 7週 |
ブロック線図 |
ブロック線図で制御系を表現できる．
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
インパルス応答 |
与えられた制御要素のインパルス応答を計算できる．
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| 10週 |
ステップ応答 |
与えられた制御要素のステップ応答を計算できる．
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| 11週 |
基本要素の過渡応答 |
与えられた制御要素の過渡応答を計算できる．
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| 12週 |
1次要素の伝達関数と過渡応答 |
1次要素の過渡応答を計算でき，応答とシステムパラメータの関係を説明できる．
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| 13週 |
2次要素の伝達関数 |
2次要素の伝達関数を知り，システムパラメータの物理的意味を説明できる．
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| 14週 |
2次要素の過渡応答 |
2次要素の過渡応答を計算でき，応答とシステムパラメータの関係を説明できる．
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
期末試験 |
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| 2週 |
テスト返却と解説 |
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| 3週 |
ボード線図 |
周波数応答に対応するボード線図の意味を説明できる．
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| 4週 |
基本要素の周波数応答 |
比例要素，微分要素，積分要素といった基本要素の周波数応答をベクトル軌跡およびボード線図で表現できる．
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| 5週 |
1次要素の周波数応答 |
与えられた1次要素の周波数応答を計算でき，応答とシステムパラメータの関係を説明できる．
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| 6週 |
2次要素の周波数応答 |
与えられた2次要素の周波数応答を計算でき，応答とシステムパラメータの関係を説明できる．
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| 7週 |
むだ時間要素の周波数応答 |
むだ時間要素の周波数応答を計算でき，応答とシステムパラメータの関係を説明できる．
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
安定性とは |
システムの安定性の意味を説明できる．
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| 10週 |
安定判別法（閉ループ系に基づき判定する） |
与えられたフィードバック制御系の安定性を閉ループ伝達関数に基づき判別できる．
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| 11週 |
安定判別法（開ループ系に基づき判定する） |
与えられたフィードバック制御系の安定性を開ループ系の周波数応答に基づき判別できる．
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| 12週 |
安定度 |
与えられたフィードバック制御系の安定度を評価できる．
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| 13週 |
フィードバック制御系の過渡特性 |
フィードバック制御系の過渡応答を評価できる．
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| 14週 |
フィードバック制御系の定常特性 |
フィードバック制御系の定常特性を評価できる．
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 4 | |
| ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 4 | |
| システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 4 | |
| システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 4 | |
| システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 4 | |
| フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 4 | |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |