到達目標
メカトロニクスの基礎を理解し，コンピュータ，アクチュエータ，センサを統合し，その利用の仕方を学ぶ．
後期後半には各自でC言語によるプログラムを作成し，モータのPID制御を行うことを目指す．これにより，アクチュエータ・センサ・コンピュータを統合する技法について学ぶ．
【V-A-8】計測制御：計測の理論および各種物理量の測定方法の習得を目標とする．
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(可) |
| メカトロニクスの基礎がわかる．電動モータ，空気圧アクチュエータ，油圧アクチュエータ，その他のアクチュエータについて理解できる(A-1) | メカトロニクスの基礎がわかる．電動モータ，空気圧アクチュエータ，油圧アクチュエータ，その他のアクチュエータについて理解でき，応用ができる． | メカトロニクスの基礎がわかる．電動モータ，空気圧アクチュエータ，油圧アクチュエータ，その他のアクチュエータについて理解できる． | メカトロニクスの基礎がわかる．電動モータ，空気圧アクチュエータ，油圧アクチュエータ，その他のアクチュエータについての基礎が理解できる． |
| メカトロニクスで活用するセンサを理解できる(A-1) | メカトロニクスで活用するセンサを理解でき，応用ができる． | メカトロニクスで活用するセンサを理解できる． | メカトロニクスで活用するセンサの基礎が理解できる． |
| コンピュータ，アクチュエータ，センサを統合して，モータのPID制御プログラミングができる（B-2,3） | コンピュータ，アクチュエータ，センサを統合して，モータのPID制御プログラミングの実習を理解して行い，考察ができる． | コンピュータ，アクチュエータ，センサを統合して，モータのPID制御プログラミングの実習を理解してできる． | コンピュータ，アクチュエータ，センサを統合して，モータのPID制御プログラミングの実習ができる． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
講義形式で進め，適宜演習を行う．
授業の進め方・方法:
講義形式で進め，適宜演習を行う．本科目は板書を主に行う．必要に応じてパワーポイントによる資料をプロジェクタで提示する．
不明な点があれば，授業中もしくは授業後に質問に来てください．
本科目には幅広い知識が必要です．今まで履修した科目を適宜復習してください．
注意点:
後期後半は各自のノートPCを用いたプログラミング実習を行います．ノートPC持参の指示をした際には，従ってください．
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 |
ガイダンス |
授業の概要や進め方についての説明
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| 2週 |
メカトロニクスのためのセンサ1 |
メカトロニクスで使われるセンサについて学ぶ
【V-A-8:2】長さ，角度，力，圧力，回転数などの計測方法と計測機器を説明できる．
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| 3週 |
メカトロニクスのためのセンサ2 |
センサの変換方式，信号処理について学ぶ
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| 4週 |
メカトロニクス応用事例 |
メカトロニクスの応用事例を学ぶ
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| 5週 |
コンピュータ |
コンピュータ，データ表現について学ぶ【航】
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| 6週 |
制御系の設計手順 |
制御系の設計について学ぶ
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| 7週 |
DCモータ1 |
DCモータの原理について学ぶ【航】
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| 8週 |
DCモータ2 |
DCｻｰﾎﾞﾓｰﾀについて学ぶ【航】
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| 2ndQ |
| 9週 |
誘導モータ |
誘導モータの原理について学ぶ【航】
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| 10週 |
ステッピングモータ |
ｽﾃｯﾋﾟﾝｸﾞﾓｰﾀの原理について学ぶ
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| 11週 |
ブラシレスDCモータ1 |
ﾌﾞﾗｼﾚｽDCモータの原理について学ぶ【航】
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| 12週 |
ブラシレスDCモータ2 |
ﾌﾞﾗｼﾚｽDCモータの駆動方法について学ぶ【航】
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| 13週 |
空気圧アクチュエータ1 |
空気圧アクチュエータについて学ぶ【航】
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| 14週 |
空気圧アクチュエータ2 |
空気圧制御弁について学ぶ【航】
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| 15週 |
空気圧アクチュエータ3 |
空気圧ｻｰﾎﾞｼｽﾃﾑについて学ぶ【航】
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| 16週 |
期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
油圧アクチュエータ1 |
油圧アクチュエータについて学ぶ【航】
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| 2週 |
油圧アクチュエータ2 |
ｻｰﾎﾞｼｽﾃﾑについて学ぶ【航】
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| 3週 |
圧電アクチュエータ1 |
圧電アクチュエータについて学ぶ
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| 4週 |
圧電アクチュエータ2 |
圧電素子を用いたアクチュエータについて学ぶ
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| 5週 |
超音波モータ |
超音波モータについて学ぶ
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| 6週 |
回転速度のセンサ |
回転速度の検出方法について学ぶ
【V-A-8:2】回転数などの計測方法と計測機器を説明できる．
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| 7週 |
力センサ |
力，圧力の検出方法の概要について学ぶ【航】
【V-A-8:2】力，圧力などの計測方法と計測機器を説明できる．
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験1 |
実習説明および制御系設計ソフトウェアの準備
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| 10週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験2 |
モータの速度制御系における構成機器の準備と学習
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| 11週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験3 |
モータの速度制御系におけるフィルタの設計
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| 12週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験4 |
モデルフリーPID制御による制御プログラムの作成
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| 13週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験5 |
設計したモータ速度制御系による実験
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| 14週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験6 |
提出レポートの作成
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| 15週 |
ﾊﾟｿｺﾝによるﾓｰﾀ制御実験7 |
提出レポートの作成
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| 16週 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 65 | 0 | 0 | 0 | 0 | 35 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
| 専門的能力 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 30 |
| 主体的・継続的学修意欲 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 |