到達目標
１．伝達関数を用いたシステムの入出力が表現できる。
２．ブロック線図を用いたシステムの表現方法が理解できる。
３．ラプラス変換を用いたシステムの解析ができる。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 時間領域で表現された関数から伝達関数を導くことができ、システムの入出力関係を理解している
| 伝達関数を用いたシステムの入出力を理解している | 伝達関数を用いたシステムの入出力を理解していない |
| 評価項目2 | システムの信号の流れを理解した上で、ブロック線図を用いて表現することができる
| ブロック線図を用いてシステムを表現する方法を理解している
| ブロック線図を用いたシステムの表現方法を理解していない
|
| 評価項目3 | ラプラス変換を十分に理解しており、微分方程式からシステムの入出力関係を計算できる | ラプラス変換を説明することができ、意義を理解している | ラプラス変換を理解していない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 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。
学習・教育到達度目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE 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。
JABEE 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。
教育方法等
概要:
本授業は、企業で産業用ロボットの研究開発を担当していた教員が、その経験を活かし、古典制御理論に基づく基礎的理論およびフィードバック制御システムについて講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
身近な装置に関する話題を通じて制御システムに対する直観力を養う。例題や演習問題を使い、基礎的事項を習得する。
注意点:
電気回路学、電機機器学および応用数学の知識を前提として講義を進めるため、基礎科目の理解を深めておくことが望ましい。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
自動制御概説 |
自動制御とは何かが理解できる
|
| 2週 |
シーケンス制御（電磁リレーの構造と働き） |
電磁リレーの構造およびその役割を理解し、どのように利用されるのかが理解できる
|
| 3週 |
シーケンス制御（ラダー回路） |
リレー回路に比べてフレキシブルに変更が可能なPLCおよびラダー回路が理解できる
|
| 4週 |
シーケンス制御（演習） |
例題に対するラダー回路を考え、作成することができる
|
| 5週 |
ブロック線図によるシステムの表現 |
ブロック線図を用いたシステムの構成方法を学び、等価変換を用いた簡単化が理解できる
|
| 6週 |
電気回路のブロック線図による表現 |
電気回路のブロック線図による表現が理解できる
|
| 7週 |
フィードバックの効果 |
前向き要素やフィードバック要素の変化がシステムに及ぼす影響が理解できる
|
| 8週 |
中間試験 |
1～7週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る
|
| 2ndQ |
| 9週 |
フーリエ変換とラプラス変換 |
制御工学におけるラプラス変換の必要性、フーリエ変換とラプラス変換の関係が理解できる
|
| 10週 |
ラプラス変換に関する定理 |
ラプラス変換に関する諸定理が理解できる
|
| 11週 |
ラプラス逆変換 |
時間領域に変換する意味と方法が理解できる
|
| 12週 |
ラプラス変換に関する演習 |
ラプラス変換に関する演習問題を解くことができる
|
| 13週 |
伝達関数とブロック線図 |
ブロック線図を用いた伝達関数の表現が理解できる
|
| 14週 |
伝達関数に関する演習 |
伝達関数に関する演習問題を解くことができる
|
| 15週 |
9～14週までの振り返り演習 |
9～14週の内容を確認させる
|
| 16週 |
定期試験 |
9～14週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る
|
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 | 前13 |
| 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 | 前5 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 演習・レポート | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |