メカトロニクス工学

科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 メカトロニクス工学
科目番号 0018 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 複合工学専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 メカトロニクス入門(土谷武士,深谷健一 共著)森北出版株式会社/サ-ボモ-タ実験システムなど(講義内容の確認演習に使用します)
担当教員 川下 智幸

到達目標

1.知的財産権に関して理解しその重要性を説明できる.(A4)
2.メカトロ製品に用いられるセンサ-(特にエンコ-ダ)に関して理解し説明できる.(A4)
3.サ-ボモ-タの動作原理および制御法に関して説明できる.(A4)
4.セミクロ-ズド制御方式による精密なモ-ションコントロ-ルの原理が説明できる.(A4)
5.産業界におけるメカトロニクス製品の位置づけが説明できる.(A4)

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)産業界における知的財産権の位置づけについてこれまでに発生した実例を挙げて説明できること.産業界における知的財産権の位置づけが説明できること.産業界における知的財産権の位置づけが説明できない.
評価項目2(到達目標2,3)サ-ボモ-タの制御理論が,センサ-の機能を含め説明できそれをブロック製図や伝達関数として示すことができること.サ-ボモ-タの制御理論が,センサ-の機能を含め説明できること.サ-ボモ-タの制御理論が,センサ-の機能を含め説明できない.
評価項目3(到達目標4,5)産業界の精密機械のいける機構(セミクロ-ズド,フルクロ-ズドの違い等)が,具体的な装置名を挙げ説明できること.産業界の精密機械のいける機構(セミクロ-ズド,フルクロ-ズドの違い等)が説明できること.産業界の精密機械のいける機構(セミクロ-ズド,フルクロ-ズドの違い等)が説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
制御工学の基本的理論を確認し,ロボット,家電,情報機器,各種自動化機器に実際に用いられているメカトロニクス製品における精密モ-タ制御技術(各要素技術も含み)を理解する.
授業の進め方・方法:
予備知識:本科課程で学んだ制御工学の基本特性をよく理解しておくこと.また,ラプラス変換,逆ラプラス変換などの基本的な数学の知識があること.C言語を用いたプログラムが設計できること.
講義室:電子制御工学科B棟
授業形式:講義と演習
学生が用意するもの:電卓を持参すること
注意点:
評価方法:前期中期・前期定期試験の2回(80%),演習およびレポート(20%)により評価し,60点以上を合格とする.
自己学習の指針:課題プリントを配布するので自己学習を通して理解すること.中間試験と定期試験前には,配布した資料,課題プリント内容が理解できていること.これらの
           学習時間は2時間以上が望ましい.
オフィスアワ-:水曜日、木曜日の16:00~17:00

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 講義の進め方,到達目標の説明 学修予定内容の産業界における位置づけが説明できる.
2週 知的財産権とメカトロニクスとは何か. 知的財産権とメカトロ製品の関係について説明できる.
3週 センサ-1(各種センサ-について) メカトロニクス製品に用いられる各種センサ-について説明できる.
4週 センサ-2(エンコ-ダ) 磁気,光式エンコ-ダの原理と波形成形について説明できる.
5週 センサ-3(信号処理) 出力信号の速度・位置制御系へ活用について説明できる.
6週 センサ-4(センサ-信号伝達) 出力信号の上位機種への各種伝送方式が説明できる.
7週 動電アクチュエ-タの構造と制御 モ-タの等価回路と制御方式の原理が説明できる.
8週 中間試験
4thQ
9週 試験問題の解答確認,モ-タ制御の考え方 各種理論式を導き,ブロック線図として描ける.
10週 モ-タの制御1(電流ル-プ) 電流ル-プの役割が説明できる.
11週 モ-タの制御2(速度制御,位置制御) 速度制御,位置制御のブロック線図が説明できる.
12週 サ-ボ制御の講義内容の演習確認 フィ-ドバック信号,速度制御に関して演習を通して理解する.
13週 サ-ボ制御の講義内容の演習確認 産業用ロボット,NC工作機を使った演習を通し制御法を理解する.
14週 線形変換機構の制御(その1) 減速機やボ-ルネジ機構を有する機械の制御方式を説明できる.
15週 線形変換機構の制御(その2) 制御系を設計する際の機構部の考え方について説明できる.
16週 定期試験

評価割合

試験課題レポ-ト合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100