機械システム制御

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 機械システム制御
科目番号 0036 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: 2
開設学科 生産情報システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 制御工学:豊橋技大・高専PJ(実教出版)
担当教員 柳原 聖

到達目標

1. 機械系の物理モデルを理解できること.
2.伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられること.
3. 近年の機械システムについて様々な制御実例の知識を得ること.

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やや複雑な機械系の物理モデルを導出できる.機械系の物理モデルを導出できる.機械系の物理モデルを導出できる.
評価項目2伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、やや複雑な物理モデルを通じて述べられる.伝達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられる.達関数にもとづく古典制御と、状態変数にもとづく現代制御との違いを、主要な物理モデルを通じて述べられない.
評価項目3近年の機械システムについて様々な制御実例の知識を幅広く得ている,近年の機械システムについて様々な制御実例の知識を得ている,年の機械システムについて様々な制御実例の知識を得ていない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-1, 学習・教育到達度目標 C-1

教育方法等

概要:
近年の機械システムの知能化を支えている制御について、その制御系設計を実際の研究事例などから学習します.
学習では可能な限り、具体的な機械システムを提示したり,操作しながら,解説、そして提示したシステムのモデルに対する制御演習を行い理解を深めます。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義と演習を行い,レポートを評価する
注意点:

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 並進運動モデルにおける状態方程式 並進運動における機械系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
2週 回転運動モデルにおける状態方程式 回転運動における機械系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
3週 プラント系モデルにおける状態方程式 熱,流体を取り扱うプラント系制御モデルの状態方程式を導き出せる.
4週 状態方程式の解 状態遷移行列について理解し状態方程式の解を導き出せる.
5週 伝達関数からの状態方程式化 古典制御理論による伝達関数から状態方程式を導き出せる.
6週 状態方程式化からの伝達関数化 状態方程式化からの伝達関数化を行い,状態方程式から伝達関数を導き出せる.
7週 可制御性と可観測性 可制御性,可観測性について理解し利用できる.
8週 レギュレータ制御とトラッキング制御 レギュレータ制御とトラッキング制御の基本知識が理解できる.
9週 状態方程式によるレギュレータ制御1 状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御について基礎知識を理解できる.
10週 状態方程式によるレギュレータ制御2 状態フィードバック制御におけるレギュレータ制御について極配置法を理解できる.
11週 状態方程式によるトラッキング制御 状態フィードバック制御におけるトラッキング制御について理解できる.
12週 オブザーバによる出力フィードバック制御 オブザーバによる出力フィードバック制御について理解できる.
13週 研究事例紹介1 機械系サーボ制御に関する最近の研究事例を学ぶ.
14週 研究事例紹介2 機械系のプロセス制御に関する最近の研究事例を学ぶ.
15週 研究文献検索 最新の研究事例を各自の課題に応じて検索し知識を得る.
16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00001000100
基礎的能力0000000
専門的能力00001000100
分野横断的能力0000000