授業科目名
  システム制御基礎
   System Control - Basic Concepts -
時間割番号
6559
担当教員名
  森田 良文
実務経験
反映科目
O
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  後期 火曜7-8限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

システム制御基礎では,電気,機械,化学プロセスなどを対象として,数学モデルに基づいて 自由自在に操るための基礎となる方法論を学ぶ。特に,システムの表現方法,時間・周波数応答の解析法,安定性,フィードバック制御系設計法の基本的な考え方について学ぶ。

【達成目標】
1)制御対象の物理モデルを理解し,数学表現ができる。
2)伝達関数やブロック線図によるシステムの表現と計算 ができる。
3)システムの過渡応答と周波数応答が解析できる。
4)システムの安定性が判別できる。
5)基本的なフィードバック制御系(位相進み・遅れ補償器,PID補償器) が設計できる。

【関連科目】 学んだ内容を用いる科目:常微分方程式,電気回路Iなど 理解の助けになる科目:システム制御設計 ,電気機器など

 

授業計画

① ガイダンス,制御とは
② システムの数学モデル
③ システムの伝達関数表現とブロック線図
④ 動的システムの応答
⑤ システムの応答特性(1次遅れ系,2次遅れ系)
⑥ システムの極と安定性
⑦ 制御系の構成と安定性
⑧ 中間試験と解説【オンデマンド】
⑨ PID制御とフィードバック制御系の定常特性
⑩ 周波数特性の解析
⑪ ボード線図とベクトル軌跡
⑫ ナイキストの安定判別法,安定余裕
⑬ フィードバック制御系の設計
⑭ 制御系設計のまとめ
⑮ 期末試験と総括

株式会社日本電装(現在、株式会社デンソー)に在籍した経験を持つ教員が、エンジンの電子コントロールユニットの開発経験を踏まえて講義を行う。

成績評価の方法

中間試験(30点),期末試験(50点),小テスト(10点),レポート(10点)により 総合的に評価する。

・小テストは,対面の最初に行う.

・レポートは,小課題レポート(①~⑥,⑨~⑬の授業後),前半・後半レポート(⑦,⑭の授業後)からなる.

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

総合評価が60点以上で合格とする。ただし,未提出のレポートがある場合は「不可」とする.

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修:Moodleに掲げたレジュメと教科書を対応させて予習する(120 分)
事後学修:小課題レポート(①~⑥,⑨~⑬の授業後),前半・後半レポート(⑦,⑭の授業後)の問題を解いてMoodleから提出する.小課題レポートの問題をMATLABを用いて解いてみる.(120 分)

授業計画,成績評価および基準の詳細は1回目の講義時間に説明する。

基本的な交流回路の回路方程式の立式,ラプラス変換を用いた微分方程式の解法,複素数の演算ができることが好ましい。

教科書