2005 年度制御工学I シラバス

【 2005 年度授業概要】
学習・教育目標			工学系複合プログラム	ＪＡＢＥＥ基準１（１）
科　　　目			制御工学I ( Control Engineering I )
担当教員			堀池伸和
対象学年等			電子工学科・4年・通年・必修・2単位
学習・教育目標			A4-3(100%)	(d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g)
授業の概要と方針			制御の意義を理解し、そのための数学的手法を学び、各種要素の特性及び表現法を修得させる。さらに、制御系の安定性、各種応答の質を理解する。
到達目標		1	【A4-3】　簡単なラプラス変換、ラプラス逆変換が出来る。
		2	【A4-3】　自動制御の分類を知っている。自動制御系の基本的構成が分かる。
		3	【A4-3】　伝達関数を理解して、簡単な系について求めることが出来る。伝達要素の結合が出来る。インデシュアル応答、インパルス応答を理解して、算出が出来る。
		4	【A4-3】　周波数応答を理解して、算出が出来る。ベクトル軌跡を書くことが出来る。
		5	【A4-3】　フルビッツの判定法を用いて、系の安定判別が出来る。
		6	【A4-3】　２次制御系の過渡応答を理解して、各種定数を求めることが出来る。
		7	【A4-3】　２次制御系の周波数応答を理解している。定常偏差を計算することが出来る。
		8
		9
		10
評価方法と基準	到達目標毎	1	簡単なラプラス変換、ラプラス逆変換が出来るか、中間試験で評価する。
		2	自動制御の分類を知っているか、自動制御系の基本的構成が分かるか、中間試験で評価する。
		3	伝達関数を理解して、簡単な系について求めることが出来るか、伝達要素の結合が出来るか、インデシュアル応答、インパルス応答を理解して、算出が出来るか、定期試験で評価する。
		4	周波数応答を理解して、算出が出来るか、ベクトル軌跡を書くことが出来るか、定期試験で評価する。
		5	フルビッツの判定法を用いて、系の安定判別が出来るかどうか中間試験で評価する。
		6	２次制御系の過渡応答を理解して、各種定数を求めることが出来るか、定期試験で評価する。
		7	２次制御系の周波数応答を理解しているか、定常偏差を計算することが出来るか、定期試験で評価する。
		8
		9
		10
	総合評価		到達目標１，２，３，４、５，６，７の中間試験、定期試験の平均点を１００％で評価する。
テキスト			ノート講義
参考書			「制御工学　古典から現代まで」：、奥山桂史他（朝倉書店）
関連科目
履修上の注意事項			応用数学（４年）にてラプラス変換、複素関数を修得していることが望ましい。又、制御工学Ⅱ（５年）につながる。

【授業計画（制御工学I ）】
週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	ラプラス変換1
1	ラプラス変換の定義，簡単な関数のラプラス変換を修得する．
2	ラプラス変換2
2	第1回目と同じ
3	ラプラス逆変換
3	ラプラス逆変換の定義，簡単な関数のラプラス逆変換を修得する．
4	演習1
4	簡単な関数のラプラス変換，微分方程式のラプラス変換を演習する．
5	演習2
5	第4回目と同じ
6	自動制御の分類，　閉回路・開回路
6	自動制御の分類を学習し，　閉回路・開回路の意味を理解する．
7	要素とブロック線図
7	要素とブロック線図を理解し，それらの結合が出来る．
8	中間試験
8	中間試験
9	中間試験解答，微分方程式法
9	中間試験解答，微分方程式法を学習する．
10	要素の分類
10	要素の分類の種類を学習する．
11	伝達関数
11	伝達関数の定義，簡単な系の伝達関数の求め方を学習する．
12	むだ時間要素，伝達要素の結合
12	むだ時間要素の伝達関数を学習する．伝達要素の結合を学習する．
13	過渡応答，インパルス応答
13	過渡応答，インパルス応答の算出方法を学習する．
14	周波数応答
14	周波数応答の定義，算出方法，位相差，ゲインについて学習する．
15	ベクトル軌跡
15	周波数応答のベクトル軌跡による表現法を学習する．
16	ボード線図，ゲイン位相図
16	ボード線図，ゲイン位相図の定義，書き方を学習する．
17	自動制御系の安定性，特性方程式による安定判
17	自動制御系の安定性，特性方程式による安定判の仕方について学習する．
18	フルビッツの判別法（1）
18	フルビッツの判別法の定義を学習し，特性方程式の3次までの判定法の学習をする．
19	フルビッツの判別法（2）
19	第18週と同じ
20	演習3
20	フルビッツの判定法を使って系の安定判別を行う演習をする．
21	演習4
21	第20週と同じ
22	ナイキストの判別法
22	ナイキストの判別法の定義，ナイキスト線図の書き方を学習する．
23	中間試験
23
24	中間試験解答，2次制御系の過渡応答
24	中間試験の解答，2次制御系の過渡応答を学習する．
25	行き過ぎ量，応答時間，立ち上がり時間
25	行き過ぎ量，応答時間，立ち上がり時間の定義を学習し，波形の形より求める方法を学習する．
26	2次制御系の周波数応答
26	2次制御系の周波数応答を算出し，各種定数を求める方法を学習する．
27	共振値，共振周波数，制御面積
27	共振値，共振周波数，制御面積の定義を学習し，それらの求め方を学習する．
28	定常偏差，速度偏差，加速度偏差
28	定常偏差，速度偏差，加速度偏差の定義，求め方を学習する．
29	外乱による定常偏差
29	外乱による定常偏差の定義，求め方を学習する．
30	過渡特性の評価法
30	各種過渡特性の評価法について学習する．
備考	中間試験を実施する．定期試験を実施する．