到達目標
MATLAB/Simulinkを用いて制御系の時間応答や周波数特性の描画やシミュレーションが行えるようになること。
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 |
| MATLAB/Simulinkの操作 | MATLAB/Simulinkの基本操作を身につけ様々な問題に応用できる。 | MATLAB/Simulinkの基本操作を身につけている。 | MATLAB/Simulinkの基本操作を身につけていない。 |
| MATLAB/Simulinkを用いた時間応答 | MATLAB/Simulinkを用いて様々な制御系の時間応答を解析できる。 | MATLAB/Simulinkを用いて基本的な制御系の時間応答を解析できる。 | MATLAB/Simulinkを用いて時間応答の解析ができない。 |
| MATLAB/Simulinkを用いた周波数特性 | MATLAB/Simulinkを用いて様々な制御系の周波数特性を解析できる。 | MATLAB/Simulinkを用いて基本的な制御系の周波数特性を解析できる。 | MATLAB/Simulinkを用いて周波数特性の解析ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
準学士課程の教育目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
準学士課程の教育目標 C② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。
教育方法等
概要:
本講義では、MATLAB/Simulinkを利用して制御系の解析ができる技術の修得を目標にしている。例題や演習問題をMATLAB/Simulinkを用いて解くことで、4年次で学習した制御工学の内容を実践的に理解できるようにする。
授業の進め方・方法:
主に例題と演習をMATLAB/Simulinkを用いて解いていく。
注意点:
4年次の制御工学の内容を理解しておくこと。
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 |
序論 |
本講義の目標を理解する。
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| 2週 |
伝達関数：MATLABを利用した演習１ |
動的システムの伝達関数を導出できる。MATLABを用いて、伝達関数表現、伝達関数の極と零点を求めることができる。
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| 3週 |
伝達関数：MATLABを利用した演習２ |
MATLABを用いて、伝達関数表現、伝達関数の極と零点を求めることができる。垂直駆動アームの伝達関数を導出できる。
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| 4週 |
過渡応答：MATLABを利用した演習１ |
MATLABを用いて部分分数分解の係数パラメータを計算し、ラプラス逆変換ができる。
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| 5週 |
過渡応答：MATLABを利用した演習２ |
MATLABを用いてインパルス応答、ステップ応答を描画することができる。
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| 6週 |
過渡応答：MATLABを利用した演習３ |
MATLABを用いて任意の入力に対する応答を描画することができる。
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| 7週 |
過渡応答：Simulinkを利用した演習１ |
Simulinkを用いて時間応答を求めることができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却 |
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| 10週 |
ブロック線図結合：MATLAB/Simulinkを利用した演習 |
MATLAB/Simulinkを用いてブロック線図の結合ができ、応答を求めることができる。
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| 11週 |
根軌跡：MATLABを利用した演習 |
根軌跡法を用いて根軌跡を描くことができる。MATLABを用いて根軌跡を描くことができる。
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| 12週 |
PID制御：MATLAB/Simulinkを利用した演習 |
MATLAB/Simulinkを用いて垂直駆動アームのPID制御の時間応答を求めることができる。
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| 13週 |
周波数応答：MATLABを利用した演習１ |
MATLABを用いてボード線図およびナイキスト線図を描くことができる。
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| 14週 |
周波数応答：MATLABを利用した演習２ |
ナイキストの安定判別法を用いて安定性を判別できる。MATLAB/Simulinkを用いてゲイン余裕と位相余裕を求めることができる。
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| 15週 |
答案返却 |
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| 16週 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |