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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部物理工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 選択
授業科目名 制御工学
せいぎょこうがく
Control Engineering
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 月曜日 3, 4時限
開講場所

担当教員 北村 登(物理工学科,非常勤講師)

KITAMURA, Noboru

学習の目的と方法

授業の概要 フィードバック制御の基礎理論を学ぶ.具体的には制御系を解析するための伝達関数,ブロック線図、制御系の安定性などについて学ぶ.
学習の目的 制御工学の基本であるフィードバック制御の基礎理論の習得.
学習の到達目標 フィードバック制御系の概要が説明できる.
基本的なラプラス変換・逆変換が行え,微分方程式の解法へ応用できる.
伝達関数について理解し,基本的な応答の計算ができる.
ブロック線図について理解し,等価変換ができる.
周波数伝達関数について理解し,基本的な周波数応答の計算ができる.
制御系の安定性について理解し,安定判別ができる.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 制御工学 第2版(斉藤制海・徐粒,森北出版)
参考書 制御工学(下西二郎・奥平鎮正,コロナ社),
やさしく学べる制御工学(今井弘之・竹口知男・能勢和夫,森北出版),
自動制御理論(樋口龍雄,森北出版),
制御工学(岩井善太・石飛光章・川崎義則著,朝倉書店),
制御工学の基礎(堀 洋一,大西 公平著,丸善),
応用制御工学(堀 洋一,大西 公平著,丸善),
新版フィードバック制御の基礎(片山 徹著,朝倉書店),
制御工学演習(鳥羽栄治・山浦逸雄,森北出版)
成績評価方法と基準 定期試験および小テストを90%,課題レポートを10%として成績を評価する.
成績評価において60点以上を取得することを合格基準とする.
授業時数の1/3を超える欠席がある場合には,原則として単位修得を認めない.
オフィスアワー Eメールなどで随時質問等を受け付ける.
受講要件 特になし
予め履修が望ましい科目 線形代数,電気回路論
発展科目
授業改善への工夫 課題レポート,小テストなどの出来具合から理解度を判定し,理解が不十分な点については補足説明する.
その他 前年度までの履修生で、既に標準的な制御工学の教科書を持っている人は、今年度使用する教科書でなくても構いません。

授業計画

キーワード 制御理論,ラプラス変換,伝達関数,ブロック線図,制御系の安定性
Key Word(s) Control Theory, Laplace Transform, Transfer Function, Block Diagram, Stability of Control Systems
学習内容 第1回 授業ガイダンス,フィードバック制御とは
第2回 ラプラス変換・逆変換
第3回 微分方程式によるモデル化,微分方程式の解法とラプラス変換
第4回 伝達関数
第6回 ブロック線
第7回 過渡応答(インパルス応答,ステップ応答)
第8回 過渡応答(1次要素,2次要素)
第9回 復習と小テスト(場合によっては演習)
第10回 周波数応答(周波数伝達関数)
第11回 周波数応答(ボード線図、ナイキスト線図)
第12回 各種要素の周波数応答
第13回 制御系の安定性(周波数伝達関数の基づく安定判別法)
第14回 制御系の安定性(伝達関数の基づく安定判別法)
第15回 総合演習
第16回 期末試験
学習課題(予習・復習) 予習:授業部分の教科書を読み,わかりにくい点などを予め確認しておくこと.

復習:授業時間内で多くの演習問題を行う事は難しいので,各自復習としてその日のうちに関連する問題は解答しておくこと.場合によっては関連する問題をレポートとして課す場合もあるので,自分で解答し提出すること.
ナンバリングコード(試行) EN-MECH-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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