計測制御工学

科目基礎情報

学校 都城工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 計測制御工学
科目番号 0092 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 なし(授業時に資料配付)
担当教員 金子 宏

到達目標

1)計測に用いる単位系を適切に使用し、計測と制御の関連性を理解する。
2)各種計測法の原理・機器構成・信号処理を理解し、計測されたデータを適切に評価できる。
3)計測データと制御される工業プロセスの関連を理解する。

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1SI単位系を適切に使用して計測量を表現し、計測と制御の理論を理解して正確な表現ができ、制御の方向性を示すことができる。I単位系を適切に使用して計測量を表現し、計測と制御の理論を理解して表現ができる。計測量をSI単位系により表現し、計測と制御の理論を理解できる。
評価項目2各種計測法の原理・機器構成・信号処理法を理解し、計測されたデータの誤差要因を解析できる。各種計測法の原理・機器構成・信号処理法を理解し、計測されたデータを評価できる。各種計測法の原理・機器構成・信号処理法を理解できる。
評価項目3計測データと被制御プロセスの関連性を正確に理解でき、他プロセスへの応用ができる。計測データと被制御プロセスの関連性を正確に理解できる。計測データと被制御プロセスの関連をおおむね理解できる。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
工業プロセスまたは自然界からの情報を計測するセンシングシステムに必要な計測の原理・センサー等の機器・信号処理について学修し、計測データとプロセス制御の関わりを理解する。
授業の進め方・方法:
機器分析、反応工学を十分理解しておくことが望ましい。
化学だけではなく、機械、電気に関する知識も積極的に吸収すること。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 授業計画の説明
1)計測と制御の基礎
授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明
単位系、計測と制御の関連
制御の基本方式(フィードバック制御)
2週 1)計測と制御の基礎 単位系、計測と制御の関連
制御の基本方式(フィードバック制御)
3週 2)計測と制御の理論 制御理論の基礎(伝達関数・ラプラス変換)
4週 2)計測と制御の理論 制御システムとブロック線図
5週 2)計測と制御の理論 動的システムの計測と制御
6週 3)温度・圧力の計測と制御 温度計測システムの原理とプロセス制御
圧力計測システムの原理とプロセス制御
7週 3)温度・圧力の計測と制御 温度計測システムの原理とプロセス制御
圧力計測システムの原理とプロセス制御
8週 4)濃度の計測と制御 気体中の濃度計測システムの原理とプロセス制御
4thQ
9週 4)濃度の計測と制御 液体中の濃度計測システムの原理とプロセス制御
10週 4)濃度の計測と制御 工業プロセスのための環境中の濃度計測と制御
11週 5)大きさ・量の計測と制御 流量計測システムの原理とプロセス制御
画像を利用する計測システムと関連プロセス
12週 5)大きさ・量の計測と制御 流量計測システムの原理とプロセス制御
画像を利用する計測システムと関連プロセス
13週 6)エネルギー量の計測と制御 自然エネルギー計測システムの原理・構成・信号処理
エネルギー計測システムの応用と関連するプロセス
14週 6)エネルギー量の計測と制御 自然エネルギー計測システムの原理・構成・信号処理
エネルギー計測システムの応用と関連するプロセス
15週 6)エネルギー量の計測と制御 自然エネルギー計測システムの原理・構成・信号処理
エネルギー計測システムの応用と関連するプロセス
16週 学年末試験答案の返却及び解説 試験問題の解説及びポートフォリオの記入

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化学・生物系分野分析化学光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。4後8,後9,後10
特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。4後8,後9,後10
化学工学SI単位への単位換算ができる。4後1
温度、圧力、液位、流量の計測方法と代表的な測定機器(装置)について理解している。4後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14
プロセス制御の方法と代表的なプロセス制御の例について理解している。4後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後11,後12,後15

評価割合

定期試験小テストレポート合計
総合評価割合701020100
知識の基本的理解4010555
思考・推論・創造への適応力300535
汎用的技能0000
態度・志向性(人間力)0000
総合的な学習経験と創造的思考力001010