到達目標
１．制御対象を伝達関数表現、ブロック線図により表現できる。(A3)
２．時間応答・周波数応答を求めることができる。(A3)
３．制御対象の安定性について求めることができる。(A3)
４．古典制御理論に基づいてフィードバック制御系が設計できる。(A3)
５．簡単な実験を通して古典制御理論の内容を確認できる。(A3)
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
（到達目標１） | 制御対象を伝達関数・ブロック線図により表現できる。 | 制御対象を伝達関数により表現できる。 | 制御対象の伝達関数により表現できない。 |
| 評価項目2
（到達目標２，３） | 制御対象の特性を求めることができ、複数の指標から制御対象の特性を評価できる。 | 制御対象の特性を求めることができる。 | 制御対象の特性を求めることができない。 |
| 評価項目3
（到達目標４，５） | 簡単な実験を通して古典制御理論の内容を確認でき、それを制御系設計に応用できる。 | 簡単な実験を通して古典制御理論の内容を確認できる。 | 簡単な実験を通して古典制御理論の内容を確認できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
古典制御理論を用いて制御系を設計する手法について学習する。また、簡単な実験を通して学んだ制御理論の内容について理解する。
授業の進め方・方法:
予備知識：基本的な微分積分、及び、基本的な電気回路の内容を理解しておくこと。
講義室：大講義室，4E教室
授業形式：講義と演習
学生が用意するもの：ノートPC、または、タブレットPC等の情報端末、ノート、関数電卓
注意点:
評価方法：試験（前期中間・前期定期・後期中間・学年末）の平均点を80%、演習・課題等を20%で評価し、60点以上を合格とする。
自己学習の指針：毎回の授業で自習課題を課すので、自分で解けるようにすること。試験時には、例題及び自習課題を理解できていること。これらの自己学習は２時間以上が望ましい。
オフィスアワー：水曜日、金曜日の 16:00-17:00（これ以外の時間でも在室時はいつでも対応可）
備考：各試験の成績不振者に対する追試は，その試験の平均点の30％以上の学生に限る。演習・課題の未提出者、ノートの未提出者には、追試を行わない。再試験は、前後期に実施した全範囲から出題する。
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 |
制御理論の歴史 |
制御理論の発展の歴史について説明できる。
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| 2週 |
モデリング |
電気回路を微分方程式で表現できる。
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| 3週 |
ラプラス変換 |
数学モデルを伝達関数により表現できる。
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| 4週 |
伝達関数 |
微分方程式を伝達関数で表現できる。
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| 5週 |
ブロック線図１ |
ブロック線図により伝達関数を表現できる。
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| 6週 |
ブロック線図２ |
ブロック線図を簡単化できる。
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| 7週 |
時間応答１ |
基本要素の応答について説明できる。
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| 8週 |
演習課題の実施 |
これまでの学習内容の理解度を演習課題により確認する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
これまでの学習内容の理解度を試験により確認する。
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| 10週 |
時間応答２ |
一次遅れ系の応答について説明できる。
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| 11週 |
時間応答３ |
二次遅れ系の応答について説明できる。
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| 12週 |
周波数応答１ |
ボード線図を描くことができる。
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| 13週 |
周波数応答２ |
ベクトル軌跡を描くことができる。
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| 14週 |
制御工学実験1 |
簡単な実験を通して制御系の性質について理解できる。
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| 15週 |
演習課題の実施 |
これまでの学習内容の理解度を演習課題により確認する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
制御系の安定性 |
制御系の安定性と極の関係について調べることができる。
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| 2週 |
ラウスの安定判別 |
ラウスの安定判別法により安定性を調べることができる。
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| 3週 |
フルビッツの安定判別 |
フルビッツの安定判別法により安定性を調べることができる。
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| 4週 |
ナイキストの安定判別 |
ナイキストの安定判別法により安定性を調べることができる。
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| 5週 |
安定余裕 |
制御系の安定余裕を調べることができる。
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| 6週 |
フィードバック系の過渡特性 |
フィードバック制御系の過渡特性を調べることができる。
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| 7週 |
演習課題の実施 |
これまでの学習内容の理解度を演習課題により確認する。
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| 8週 |
後期中間試験 |
これまでの学習内容の理解度を試験により確認する。
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| 4thQ |
| 9週 |
フィードバック系の定常特性 |
フィードバック制御系の定常特性を調べることができる。
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| 10週 |
位相進み補償器の設計 |
位相進み補償器を設計できる。
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| 11週 |
位相遅れ補償器の設計 |
位相遅れ補償器を設計できる。
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| 12週 |
PID制御系の設計 |
PID制御系を設計できる。
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| 13週 |
2自由度制御系の設計 |
2自由度制御系を設計できる。
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| 14週 |
制御工学実験2 |
簡単な実験を通してPID制御系を設計できる。
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| 15週 |
演習課題の実施 |
これまでの学習内容の理解度を演習課題により確認する。
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| 16週 |
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評価割合
| 課題 | 試験 | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 20 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 20 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |