授業科目 担当教員 開講期
計測制御実習
(Practice in Instrumental Controlling)
豊田 幸裕・谷口 佳文・宮田 剛 通年
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
61912-1 1年 生産工学専攻
(機械コース)
必修 2単位
授業目標
電子工学、計測工学及び自動制御の基礎学力を基に、メカトロニクスの代表的な事例について実験することを通して、計測・信号処理・制御までの一連の流れをシステムとして捉え、システムの設計ができる能力を習得する。また、グループで課題を設定し、設計・製作・プレゼンテーションを通して、企画立案、試作、問題設定から問題解決方法までの一連の流れを習得する。
教科書
計測制御実習テキスト (新居浜高専専攻科 生産工学専攻機械コース) 
参考書
MATLAB/Simulinkによるわかりやすい制御工学  川田昌克、西岡勝博 著  (森北出版)
LabVIEWテキスト  (ソニー・テクトロニクス株式会社)
基礎から学ぶ 電子回路 坂本康正 著 (共立出版)
ディジタル信号処理の基礎 はじめて学ぶディジタルフィルタとFFT 三上直樹 著 (CQ出版)
科学計測のための波形データ処理入門 南 茂男、河田 聡 著 (CQ出版)
授業の進め方
テーマに関する資料を配布するので、グループで作業分担し、配布資料に基づき実習を行う。また、自分で図書館で参考資料を調べたり、インターネットを使って資料検索も実施する。毎回やったことをレポートにし、提出する。
授業内容
前期
1. 計測制御とは
2. センサーの基本と原理
3. 計測のための電子回路実習1・アナログ回路
4. 計測のための電子回路実習2・アナログ回路
5. 計測のための電子回路実習3・ディジタル回路
6. 計測のための電子回路実習4・ディジタル回路
7. A/D変換の基礎理論と実際
8. ディジタル信号処理総説、サンプリング理論、エイリアシング 
9. 離散時間システム
10. フーリエ変換の計測への応用
11. 離散的フーリエ変換
12. PCを用いた計測制御総説 -LabVIEWの導入-
13. GPIBとRS232C -LabVIEWによるプログラミング-
14. パソコンによる計測実習1・デジタルマルチメーター
15. パソコンによる計測実習2・サーボモーター回転制御
後期
1. MATLABによるデジタル信号処理1
2. MATLABによるデジタル信号処理2
3. MATLABによるデジタル信号処理3
4. PID制御実習1・倒立振子の制御
5. PID制御実習2・倒立振子の制御
6. PID制御実習3・倒立振子の制御
7. PCによる分析機器制御実習1・モノクロメータを用いたLEDの発光スペクトル測定
8. PCによる分析機器制御実習2・モノクロメータを用いたLEDの発光スペクトル測定・信号処理
9. 計測制御装置の設計・製作1
10. 計測制御装置の設計・製作2
11. 計測制御装置の設計・製作3
12. 計測制御装置の設計・製作4
13. 計測制御装置の設計・製作5
14. プレゼンテーション
15. プレゼンテーション
成績評価の方法
授業への取組み30%、レポート70%とする。
学生へのメッセージ
エアコンには温度センサーと制御用コンピュータが内臓されており、室温を一定に保ってくれます。このように目的の状態にするための操作が制御、室温を測る(ある状態の量をはかる)ことを計測といいます。この「計測・制御」にさらに情報通信が組み合わさったのが、例えば、「道路交通システム」です。計測制御とは一つのシステムとして捉えてください。
実習では、実験だけではなく、設計製作もあります。柔軟な発想を期待します。
学習・教育目標(デザイン工学) C 学習・教育目標(生物応用化学)