1. 各種デバイスおよびそれらを統合したDCモータ制御系について理解し、説明できる。
2. 工具形状、切削条件が製品の表面形状に与える影響を説明できる。
3. シーケンス制御の理解と応用ができる。
4. MATLAB/Simulinkを用いた計算やシステムの解析ができる。
5. 実験結果･実験データを整理･加工、図表を活用、構成･内容が充実した実験レポートの作成ができる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
シラバスの説明、実験内容及び実施方法の説明 |
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| 2週 |
DCモータのフィードバック制御
1週：マイコン制御の基本、エンコーダを用いたモータ回転角の測定 |
LED、スイッチ、ボリュームを用いてマイコン制御の基本を復習する。その上でエンコーダの使用方法を理解し、測定用プログラムを実装し、DCモータの回転角を測定できるようになる。
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| 3週 |
DCモータのフィードバック制御
2週：DCモータのPWM制御 |
PWM制御について理解し、本実験に必要な制御回路を作成する。さらに、制御プログラムを実装し、DCモータをPWM制御できるようになる。
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| 4週 |
DCモータのフィードバック制御
3週：DCモータのフィードバック制御 |
PID制御にについて理解する。その上で制御プログラムを実装し、DCモータをフィードバック制御できるようになる。
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| 5週 |
加工精度測定実験
1週：ＮＣ旋盤による外周削りの説明。マイクロメータを用いた外径測定の説明。 |
ＮＣ旋盤による外周削りの原理を理解し、マイクロメータを用いた外径測定ができる。
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| 6週 |
加工精度測定実験
2週：外周削り後の被削材の外径の測定結果から加工誤差の求め方の説明。加工誤差の分布をグラフ化する。 |
外周削り後の加工誤差の求め方を理解し、加工誤差の分布をグラフにして視覚化できる。
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| 7週 |
加工精度測定実験
3週：加工誤差分布と加工誤差発生原因の関係の説明。レポート作成方法の説明。 |
ＮＣ旋盤による外周削りにおける加工誤差発生原因について説明できる。実験目的に沿った考察ができる。
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| 8週 |
レポート整理 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
PLCによるシーケンス制御
1週：PLCによる基本論理回路の確認実験を行う |
シーケンス制御回路の設計ができるようになる。
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| 10週 |
PLCによるシーケンス制御
2週：ベルトコンベアと押し出し機構の制御実験を行う |
シーケンス制御の理解を深める。
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| 11週 |
PLCによるシーケンス制御
3週：空気圧ロボットアームの制御実験を行う |
シーケンス制御を応用して装置全体の制御ができるようになる。
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| 12週 |
MATLAB / Simulink
1週：MATLABの基本的な操作方法 |
MATLABの基本的な操作方法を身につけることができる。
MATLABを用いて、行列計算、連立方程式の求解ができる。
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| 13週 |
MATLAB / Simulink
2週：Simulinkの基本的な操作方法 |
Simulinkを用いて簡単な機械振動系モデルの運動の様子を可視化できる。
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| 14週 |
MATLAB / Simulink
3週：MATLAB / Simulinkによる微分方程式の求解法 |
実験で得られたデータを適切な形に加工し、レポートを作成することができる。
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| 15週 |
レポート整理 |
MATLAB / Simulinkを用いて、さまざまな微分方程式の解を求めることができる。
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| 16週 |
定期試験なし |
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| 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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理実験 | 物理実験 | 熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | 前8,前15 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | 前8,前15 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | 前8,前15 |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | 前8,前15 |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |