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科目の基本情報

開講年度	2017 年度
開講区分	工学研究科(博士前期課程)創成工学教育科目
領域	創成工学
受講対象学生	大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次
選択・必修
授業科目名	高性能電機制御システム設計特論
	こうせいのうでんきせいぎょしすてむせっけいとくろん
	High Performance Electric Motor Control System Design
単位数	2 単位
他学部・他研究科からの受講	他専攻の学生の受講可
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	木曜日 7, 8, 9, 10時限
開講場所	工学部14番教室
担当教員	石田宗秋（工学研究科電気電子工学専攻），駒田諭（工学研究科電気電子工学専攻），山村直紀（工学研究科電気電子工学専攻），弓場井一裕（工学研究科電気電子工学専攻）

学習の目的と方法

授業の概要	速度・位置決めサーボ制御システムの設計事例を通して，ＣＡＤを使った自己学習とグループ学習により，システムの設計方法，構築法，制御性能の評価法を理解する。また，実機実験システムを構築し，設計に用いたモデルの問題点・トラブルを認識し，原因究明法，トラブル対処法，システム性能の改善法について習得する。
学習の目的	（１）メカトロニクス装置を使って，速度・位置サーボ制御システムの設計法を理解する。 （２）自己学習とグループ学習により，速度・位置サーボ制御システムの設計能力を育成する。 （３）制御対象の数式モデルの構築、検証および修正，ＣＡＤシミュレーションによる事前確認，実機システムを用いた実験による検証を通じて，システムの動作検証と改善法を習得する。
学習の到達目標	（１）メカトロニクス装置を使って，速度・位置サーボ制御システムの設計法を理解する。 （２）自己学習とグループ学習により，速度・位置サーボ制御システムの設計能力を育成する。 （３）制御対象の数式モデルの構築、検証および修正，ＣＡＤシミュレーションによる事前確認，実機システムを用いた実験による検証を通じて，システムの動作検証と改善法を習得する。
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 演習 実習
授業の特徴
教科書	教科書：「MATLABによる制御理論の基礎」，野波編著・西村著，東京電機大学出版局 参考書：「MATLABによる制御工学」，足立著，東京電機大学出版局
参考書
成績評価方法と基準	以下の方式で配点を行い，総合の６０％以上を合格とする。 レポート：３０点，　グループ別発表：４０点，　グループ内評価：３０点
オフィスアワー
受講要件	領域Aの学生が望ましい。学部において、制御理論、プログラミングに関する講義を受講していること。
予め履修が望ましい科目	学部における「制御機器」「制御理論」「プログラミング」に関する講義を履修していること。
発展科目
授業改善への工夫
その他

授業計画

キーワード	メカトロニクス、XYサーボ、ボール＆ビーム、ITロボット、Web張力制御、制御系CAD、MATLAB
Key Word(s)
学習内容	１．本授業で使用するメカトロニクス装置： 　以下の4つのメカトロニクス装置の内，1つを選択する。 　　・XYステージサーボシステム 　　・ボール＆ビームシステム 　　・ＩＴロボットシステム 　　・巻き取り機張力制御システム ２．学習内容： 　(1)ガイダンス： 　　・本授業の目的・趣旨および内容について説明する。また、メカトロニクス装置の概要を説明し，希望メカトロニクス装置のアンケートを採り，受講生を４グループに分ける。 　(2)基礎講義： 　　・メカトロニクス装置ごとに，制御系の基本構成，制御アルゴリズムおよび制御系の設計法について講義する。 　(3)「制御システム」設計演習 　　・選択したメカトロニクス装置(制御対象)のモデルを構築する。 　　・与えられた仕様に基づき，制御設計CAD（MATLAB）を用いて，制御系を設計する。 　　・ＣＡＤのシミュレータによりシミュレーションを行い，制御システムの特性を検証する。 　(4)実機システムによる検証 　　・選択したメカトロニクスサーボシステムの実機を用いて，実験システムを構築する。 　　・設計した制御系に基づき，実験システムの制御プログラムを作成する。 　　・実験を行い，シミュレーション結果と比較し，システムの性能を評価する。 　(5)グループ発表および討論 　　・グループで，シミュレーション結果，実験結果の発表，問題点の指摘，解決法について討論を行う。 　(6)設計変更，再シミュレーション，再実験等 　　・討論の結果に基づいて，制御系の設計変更，再シミュレーション，再実験およびグループ討論を行い，制御系の性能の改善を図る。 　(7)トラブル事例講義： 　　・学外講師（非常勤講師）により，「現場における制御系のトラブル事例およびその解決法」について講義する。 ３．発表会 　　・グループごとに，これまでの検討結果について，グループメンバーが分担してパワーポイントで発表する。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上
学習課題(予習・復習)	各段階で授業担当者により与えられる。

ナンバリングコード(試行)	EN-ESYS-5

※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