到達目標
１． システムのふるまいを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる．
２． システムの過渡特性，定昇特性，周波数特性を説明できる．
３． フィードバックシステムの安定判別法を説明し，安定性を判別できる．
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 | 少し複雑なシステムを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる． | 簡単なシステムを伝達関数やブロック線図を用いて表現できる． | システムが伝達関数やブロック線図を用いて表現できることを知らない． |
| 評価項目2 | 少し複雑なシステムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できる．． | 基本的なシステムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できる． | システムの過渡特性、定常特性および周波数特性を説明できない． |
| 評価項目3 | フィードバックシステムの安定判別法について２つ以上説明できる． | フィードバックシステムの安定判別法の１つを説明できる． | フィードバックシステムの安定判別法について説明できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
制御系領域の科目では制御工学に関する理論の理解を深めるため，特にシステムの表現，システムの応答、システムの安定判別に主眼を置き，講義を行う．できる限り演習を多く取り入れ，多くの問題に取り組むことで理解を深める．
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式で行う，講義中は集中して聴講すること．
・ほぼ毎回その日の講義内容に関する演習を行うので積極的に取り組むこと．
・演習時間中にその日の講義ノートのチェックを行う，講義中は集中してノートをとること．
注意点:
・古典制御工学は数学，電気，機械分野の広範囲の知識を必要とすることに注意して取り組むこと．
・数学における複素数，三角関数，微分積分について理解していること．
・電気系の回路方程式や機械系の運動方程式の導出の経験を有していること．
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 |
制御とは何か説明できる．
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| 2週 |
ブロック線図１ |
ブロック船図を用いてシステムを表現できる．
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| 3週 |
ブロック線図２ |
ブロック船図で表現されたシステムを簡単化できる．
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| 4週 |
ラプラス変換１ |
ラプラス変換とは何か説明できる．
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| 5週 |
ラプラス変換２ |
定義式を用いて簡単な関数をラプラス変換できる．
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| 6週 |
ラプラス変換３ |
ラプラス変換表を用いて簡単な関数をラプラス変換できる．
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| 7週 |
ラプラス変換４ |
ラプラス変換表を用いて簡単な関数を逆ラプラス変換できる．
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却・解答
伝達関数１ |
伝達関数を用いて簡単なシステムの入出力表現ができる．
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| 10週 |
伝達関数２ |
伝達関数を用いて少し複雑なシステムの入出力表現ができる
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| 11週 |
基本伝達関数の周波数特性１ |
比例要素・一次遅れ要素の周波数特性をボード線図を用いて説明できる．
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| 12週 |
基本伝達関数の周波数特性２ |
二次遅れ要素の周波数特性をボード線図を用いて説明できる．
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| 13週 |
基本伝達関数の周波数特性３ |
無駄時間要素の周波数特性をボード線図を用いて説明できる．
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| 14週 |
総合演習問題 |
伝達関数と周波数特性に関する基本的な総合演習問題を解くことができる．
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
試験返却・解答 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
安定性１ |
ラウスの安定判別法によりシステムの安定性を判別できる．
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| 2週 |
安定性２ |
フルビッツの安定判別法によりシステムの安定性を判別できる．
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| 3週 |
安定性３ |
ナイキストの安定判別法によりシステムの安定性を判別できる．
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| 4週 |
安定度 |
ボード線図からゲイン余裕/位相余裕を求め，安定性を判別できる．
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| 5週 |
時間特性１ |
ステップ応答を用いて過渡特性を説明できる．
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| 6週 |
時間特性２ |
ステップ応答を用いてシステムの速応性を説明できる．
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| 7週 |
時間特性３ |
ステップ応答を用いて定常特性を説明できる．
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却・解答
フィードバック制御系の設計１ |
フィードバック制御系の設計仕様を説明できる．
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| 10週 |
フィードバック制御系の設計２ |
ゲイン調整による制御系の設計方法を説明できる．
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| 11週 |
フィードバック制御系の設計３ |
直列補償による制御系の設計方法を説明できる．
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| 12週 |
フィードバック制御系の設計４ |
フィードバック補償による制御系の設計方法を説明できる．
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| 13週 |
フィードバック制御系の設計５ |
PID調節計による制御系の設計方法を説明できる．
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| 14週 |
総合演習問題 |
フィードバック制御系の設計性に関する基本的な総合演習問題を解くことができる．
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
試験返却・解答 |
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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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 15 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 0 | 85 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |