  シラバス参照
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| 科目名／Course: 制御工学Ⅰ／Control EngineeringⅠ | |
| 科目一覧へ戻る | 2023/11/02 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
制御工学Ⅰ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Control EngineeringⅠ |
| 時間割コード ／Registration Code |
22145801 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報システム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○忻 欣 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
忻 欣(月曜日5時限。在室なら、気軽に質問などをしてください。) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2023年度 |
| 開講期間 ／Term |
前期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
3年次生 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2023/03/01 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
制御工学は，様々な分野で利用される基本的な学問分野の１つである．古典制御論は伝達関数と呼ばれる線形の入出力システムとして表わされた制御対象を中心に，周波数応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である．本授業では，制御システムにおいて基礎となるフィードバック制御の概念とその構成について述べた後，古典制御理論について講義する．特に，線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法，特性解析法，並びにその設計法を取り上げる． |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
複素数，常微分方程式，ラプラス変換，フーリエ変換などの数学的基礎知識があると理解し易い． 科目キーワード： 伝達関数，インパルス応答，ステップ応答，安定性，感度特性，定常特性，周波数応答，ベクトル軌跡，ボード線図． |
| 履修上の注意 ／Notes |
講義内容の理解には，MATLABを用いた演習を行う可能性がある． |
| 教科書 ／Textbook(s) |
「フィードバック制御入門」（杉江俊治，藤田政之，コロナ社） |
| 参考文献等 ／References |
「制御基礎理論」（中野道雄，美多勉，昭晃堂） |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
複素数，常微分方程式，ラプラス変換などの数学的基礎知識を復習すること．フィードバック制御の概念をよく理解すること．システムの伝達関数表現法の利点について自主的に研究すること． |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
特になし |
| アクティブラーニングに関する事項 ／Attention Relating to Active Learning |
本授業では以下のアクティブ?ラーニングを採用している。 ?振り返り（小テスト、オンラインチャット等も含む） ?課題（宿題等） |
| 実務経験に関する事項 ／Attention Relating to Operational Experiences |
該当しない |
| 備考 ／Notes |
特になし |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [制御とは] フィードバック制御の概念、制御系の標準的構成と制御目的を紹介する |
指定した教科書の1-1 節の内容を予習?復習する | |
| 2 | 2 | [数学的準備] 制御工学Ⅰに必要な複素数、微分方程式、フーリエ変換，ラプラス変換などを復習する |
指定した教科書の付録の内容を予習?復習する | |
| 3 | 3 | [伝達関数] 伝達関数の概念と求め方について講義する |
指定した教科書の2-1 節～2-2 節の内容を予習?復習する | |
| 4 | 4 | [インパルス応答とステップ応答] 単位インパルス関数と単位ステップ関数を紹介し、インパルス応答とステップ応答について講義する |
指定した教科書の3-1 節の内容を予習?復習する | |
| 5 | 5 | [１次系の応答] １次系の時定数とゲインの定義を紹介し、１次系の応答の特徴について講義する |
指定した教科書の3-2 節の内容を予習?復習する | |
| 6 | 6 | [２次系の応答] ２次系の減数係数と自然角周波数とゲインを紹介し、２次系の応答の特徴について講義する |
指定した教科書の3-3節の内容を予習?復習する | |
| 7 | 7 | [システムの安定性と安定判別法] システムの安定性の定義とラウス安定判別法について講義する |
指定した教科書の3-5-1 節～3-5-2 節の内容を予習?復習 | |
| 8 | 8 | [フィードバック制御系の特性：感度特性] フィードバック制御系の感度関数について講義する |
指定した教科書の4-1 節の内容を予習?復習 | |
| 9 | 9 | [フィードバック制御系の特性：定常特性] フィードバック制御系の定常特性について、制御系の型と定常偏差との関係を紹介する |
指定した教科書の4-2 節の内容を予習?復習 | |
| 10 | 10 | [周波数応答と伝達関数] 周波数応答の概念と伝達関数を用いた計算法を紹介する |
指定した教科書の5-1 節の内容を予習?復習 | |
| 11 | 11 | [ベクトル軌跡] 積分系と１次系と２次系のベクトル軌跡について講義する |
指定した教科書の5-2 節の内容を予習?復習 | |
| 12 | 12 | [ボード線図] ボード線図について講義する |
指定した教科書の5-3 節の内容を予習?復習 | |
| 13 | 13 | [ナイキストの安定判別法] ナイキストの安定判別法について講義するとともに、ゲイン余裕と位相余裕の概念を紹介する |
指定した教科書の6-2 節～6-3 節の内容を予習?復習 | |
| 14 | 14 | [制御系の設計法] 周波数応答に基づく制御系の設計法を紹介する |
指定した教科書の8-1 節の内容を予習?復習 | |
| 15 | 15 | [総括] 本授業の内容を総括する |
復習 | |
| 16 | 16 | [定期試験] 授業到達目標の実現について確認するための試験を行う |
復習 |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | フィードバック制御の概念が理解できる（Ｅ） | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
| 2 | システムの伝達関数の意味が理解できる（Ｅ） | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
| 3 | システム応答の求め方が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
| 4 | システムの安定性の判別法が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
| 5 | 周波数応答に基づく制御系の設計法が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
レポート/Reports | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | フィードバック制御の概念が理解できる（Ｅ） | ○ | ○ | ||||
| 2 | システムの伝達関数の意味が理解できる（Ｅ） | ○ | ○ | ||||
| 3 | システム応答の求め方が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ||||
| 4 | システムの安定性の判別法が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ||||
| 5 | 周波数応答に基づく制御系の設計法が修得できる（Ｅ） | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
70 | 30 | |||||