到達目標
1. 自動制御の種類と、フィードバック制御の構成要素を説明できる。
2. 基本的な関数のラプラス変換・逆ラプラス変換を求めることができ、微分方程式の解法へ適用できる。
3. 伝達関数用いたブロック線図により制御系を表現できる。
4. 伝達関数から過渡特性のグラフが描ける。
5. 制御系の形から定常偏差が残るかが判別できる。
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 | 実際の制御系に対し、自動制御の種類と、フィードバック制御の構成要素を説明できる。 | 自動制御の種類と、フィードバック制御の構成要素を説明できる。 | 自動制御の種類と、フィードバック制御の構成要素を説明できない。 |
| 評価項目2 | 基本的な関数のラプラス変換・逆ラプラス変換から、微分方程式を効率良く解くことができる。 | 基本的な関数のラプラス変換・逆ラプラス変換を求めることができ、微分方程式の解法へ適用できる。 | 基本的な関数のラプラス変換・逆ラプラス変換を求めることができず、微分方程式の解法へ適用できない。 |
| 評価項目3 | 実際の制御系に対し、伝達関数用いたブロック線図により制御系を説明できる。 | 伝達関数用いたブロック線図により制御系を表現できる。 | 伝達関数用いたブロック線図により制御系を表現できない。 |
| 評価項目4 | 伝達関数から過渡特性のグラフが描ける。その逆の、過渡特性から伝達関数が求められる。 | 伝達関数から過渡特性のグラフが描ける。 | 伝達関数から過渡特性のグラフが描けない。 |
| 評価項目5 | 制御系の形から定常偏差が残るかが判別でき、最終値定理から定常偏差の大きさが計算できる。 | 制御系の形から定常偏差が残るかが判別できる。 | 制御系の形から定常偏差が残るかが判別できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3
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本科（準学士課程）の学習・教育到達目標 3-c
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JABEE 2.1(1)①
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教育プログラムの科目分類 (3)①
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JABEE（2012）基準 2.1(1)①
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教育方法等
概要:
この科目は、企業で設備保全および生産技術業務を担当していた教員が、その経験を活かし、産業機械に応用された制御技術や設計法等について講義形式で授業を行うものである。ラプラス変換，ラプラス逆変換，複素数，微分方程式などの数学的知識と力学・電磁気学などの専門科目の知識を必要とする。本講義は5年次に開講される制御工学IIと深い関連があり，２つの講義を連続して受講することが望ましい。
授業の進め方・方法:
配布テキストを中心に講義を行う。演習についてはグループワークで課題に取り組ませる。ある程度のまとまった単元で，小テストを実施する。また，課題を課す場合がある。
注意点:
提出物は期限内に提出したもののみ評価する。公共交通機関の遅延や特別に配慮すべき事情でない限り，授業開始時間帯の出欠確認時に不在の者は欠席扱いとする。授業ないにおける質疑やグループワークにおける活動度を評価する場合がある。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
自動制御の概要と名称 |
自動制御の基礎概念と基本構成を説明できる。
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| 2週 |
物理システムの伝達関数表現について機械システムと電気システムを例にとって説明する |
電気システムと機械システムのアナロジーが説明できる
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| 3週 |
物理システムの伝達関数表現について機械システムと電気システムを例にとって説明する |
物理システムを伝達関数で書ける
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| 4週 |
物理システムの伝達関数表現について機械システムと電気システムを例にとって説明する |
物理システムを伝達関数で書ける
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| 5週 |
ブロック線図を構成する基本要素について説明する |
ブロック線図の基本要素が描ける
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| 6週 |
伝達関数からブロック線図を書き、物理システムとの対応を説明する |
伝達関数からブロック線図が描ける
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| 7週 |
ブロック線図の簡単化、分解などから伝達関数を求める |
ブロック線図の変形から伝達関数が求められる
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| 8週 |
インパルス応答とステップ応答について説明する |
インパルス応答とステップ応答の式と波形が書ける
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| 4thQ |
| 9週 |
１次遅れ系の伝達関数の標準系と時間応答の関係を説明する |
１次遅れ系の時間応答が描ける
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| 10週 |
２次遅れ系の伝達関数の標準系と時間応答の関係を説明する |
２次遅れ系の時間応答が描ける
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| 11週 |
１次遅れ系と２次遅れ系の過渡応答を説明する |
過渡応答の諸量について説明できる
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| 12週 |
伝達関数の極の配置と時間応答との関係を説明する |
極配置から時間応答が書ける
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| 13週 |
定常偏差について、内部モデル原理を用いて説明する |
内部モデル原理によって，定常偏差の有無が開ループ伝達関数から判別できる。
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| 14週 |
定常偏差について、最終値定理を用いて説明する |
最終値定理によって，定常偏差が求められる。
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| 15週 |
期末試験の解答 |
試験の解答が理解できる
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| 16週 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 活動度 | 課題 | 小テスト | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 0 | 0 | 20 | 40 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 20 | 40 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |