科目コード 1221101
科目名
(英語名)
制御工学
(Control Engineering)
対象学科 メカトロニクス科
開講時期 2年 後期 前半
担当教員 舩見洋祐
単位数 2単位
開講形態 講義
授業概要 【目的】
メカトロニクスの分野では、機械システムの設計製作と電子情報システムの組込みの他、それらを運用するシステムが必要となる。この運用は制御と呼ばれ、その主要な工学体系の1つが制御工学である。本講義では、フィードバック制御を中心とした古典制御理論を学ぶ。
【到達目標】
  1. フィードバック制御構造を説明できる。
  2. 制御システムをフィードバック制御構造で表現できる。
  3. 制御システムの応答性を評価できる。
  4. 制御システムの安定性を評価できる。
【科目の位置付け】
より高度な制御技術である制御理論を学ぶことで、メカトロニクス科の教育目標である③および④において、自動化機器をより効果的に動作させることができる。
授業計画 【授業の方法】
基本的に教科書の内容に即して講義を進める。毎講義の始めに小テストを実施し、成績評価に加える。講義の板書ノートも成績評価の対象とする。
【日程】
  • 第1回 制御とは、制御の歴史、制御の種類
  • 第2回 フィードバック制御の構造と利点
  • 第3回 複素数の表現と演算
  • 第4回 制御システムを表現する数式モデル
  • 第5回 ラプラス変換とその性質
  • 第6回 制御システムを表現した数式モデルのラプラス変換
  • 第7回 ブロック線図と等価変換
  • 第8回 中間試験と解説
  • 第9回 ブロック線図で表現する制御システム
  • 第10回 制御システムの伝達関数
  • 第11回 ラプラス逆変換
  • 第12回 極による制御システムの評価
  • 第13回 時間応答による制御システムの評価
  • 第14回 周波数応答による制御システムの評価
  • 第15回 PID制御の概要
  • 第16回 期末試験と解説
成績の評価 【基準】
制御システムをフィードバック制御構造で表現でき、応答性と安定性から制御システムを評価できる。
【方法】
小テストと板書ノートの評価を150点満点、中間試験と期末試験の評価をそれぞれ100点満点とする。これらの合計点を3.5で除し、60点以上を単位認定とする。
教科書・参考図書 教科書 : 制御工学 The ビギニング、西田麻美、日刊工業新聞社(2019)
その他 【履修にあたり】
小テストを採点し返却するので、間違いを訂正して再提出すること。板書ノートも成績評価の対象なので、積極的に板書すること。
【この授業・実習に必要な機材】
本科目専用の大学ノートもしくはバインダー付きのルーズリーフ