シラバス
授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
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制御工学演習 | 2024 | 後期 | 水5 | 理工学部 | 大隅 久 | オオスミ ヒサシ | 2年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SE-DR2-4B06
履修条件・関連科目等
制御工学Ⅰの内容をより確実なものとすることを目的とする授業なので、制御工学Ⅰ、およびそのための基礎知識が必要です。
授業で使用する言語
日本語
授業で使用する言語(その他の言語)
授業の概要
講義では,制御工学Ⅰで扱った各章の授業テーマ毎にそれぞれ2回をかけ,復習、机上での演習,コンピュータを利用した演習をそれぞれ行います。また、制御工学Ⅰでは行うことのできなかった制御系設計、設計された制御系のシミュレーションによる挙動の確認等も行います。毎回の授業において,これらの演習課題を解答して提出してもらいます。
科目目的
制御工学Ⅰの内容について演習を行い,これまで修得した知識をより確実なものとすると共に,演習を通じ,工学系の様々な解析,設計に広く利用されているMATLABの利用方法の基礎を習得することを目的とします。
到達目標
制御工学演習の到達目標は制御工学Ⅰと同様で、それらをより確実なものにすることです。具体的には以下の通りで、新たに、MATLABを利用して具体的な系の応答を確認すること、制御系設計を行うことが追加されています。
・微分方程式であらわされた制御対象を伝達関数で表現できること。
・ブロック線図で表わされた制御系の信号の流れが理解でき、その変形を行うことができること。
・基本的な伝達関数の特性(時間応答,周波数応答)が理解できること。
・一次遅れ系・二次遅れ系の詳細な特性が理解できること。
・出力フィードバックのある制御系の安定性を判別することができること。
・出力フィードバック系の定常偏差特性が理解でき、定昇偏差を求めることができること。
・出力フィードバック系の特性改善方法として、ゲイン補償,PI制御,位相補償の原理が理解できること。
・特性改善のために導入されるマイナーループの効用が理解できること。
・MATLABにより伝達関数の時間応答、周波数応答を調べることができること。
・MATLABを利用し、フィードバック制御系の設計を行うことができること。
授業計画と内容
第1回 MATLABの利用法およびラプラス変換
第2回 逆ラプラス変換
第3回 ブロック線図 (1) プロック線図の復習
第4回 ブロック線図 (2) MATLABによる演習
第5回 過渡応答(1) 過渡応答の復習
第6回 過渡応答 (2) MATLABによる演習
第7回 周波数応答(1) 周波数応答の復習
第8回 周波数応答 (2) MATLABによる演習
第9回 フィードバック系の安定性(1) フィードバック制御系の安定性の復習
第10回 フィードバック系の安定性 (2) MATLABによる演習
第11回 フィードバック系の定常偏差特性(1) フィードバック制御系の定常偏差性の復習
第12回 フィードバック系の定常偏差特性 (2) MATLABによる演習
第13回 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法の復習
第14回 フィードバック制御系の設計 (2) MATLABによる演習
授業時間外の学修の内容
指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと/授業終了後の課題提出
授業時間外の学修の内容(その他の内容等)
毎回授業前に,次の項目に対応する教科書の該当部分に必ず目を通し,制御工学Ⅰで学修した内容を確認しておくこと。復習では,授業中に出題された課題に対して,あいまいな事項や疑問等が無いかを確認し,もしあればそれを整理して次回授業で質問すること。また,授業中の課題を持ち越した場合には,必ず期日までに作成し,提出すること。
授業時間外の学修に必要な時間数/週
・毎週1回の授業が半期(前期または後期)または通年で完結するもの。1週間あたり4時間の学修を基本とします。
・毎週2回の授業が半期(前期または後期)で完結するもの。1週間あたり8時間の学修を基本とします。
成績評価の方法・基準
種別 | 割合(%) | 評価基準 |
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期末試験(到達度確認) | 60 | ラプラス変換,逆ラプラス変換,ブロック線図,伝達関数,一次遅れ系,二次遅れ系,過渡応答,周波数応答,フィードバック系の特性,制御系設計の各項目に関して理解しているかを評価する。 |
その他 | 40 | 毎回の授業中に出題される課題の解答から,その日の授業内容を理解できているかを評価する。 |
成績評価の方法・基準(備考)
毎回の授業時の課題を提出したことをもって、出席したものとみなします。出席率が70%に満たない者はE判定とします。
課題や試験のフィードバック方法
授業時間内で講評・解説の時間を設ける
課題や試験のフィードバック方法(その他の内容等)
アクティブ・ラーニングの実施内容
実施しない
アクティブ・ラーニングの実施内容(その他の内容等)
授業におけるICTの活用方法
その他
授業におけるICTの活用方法(その他の内容等)
ITセンターでMATLABを利用します。遠隔の場合には各自のPCにMATLABをインストールすることができます。
実務経験のある教員による授業
いいえ
【実務経験有の場合】実務経験の内容
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
テキスト・参考文献等
テキスト:深海登世司,藤巻忠雄監修,「制御工学 上」東京電機大学出版局,1985
その他特記事項
参考URL
osumi@mech.chuo-u.ac.jp