平成21年度
授業科目 担当教員 開講期
メカトロニクス基礎 宮田 剛 後期
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
110303 3年 機械工学科 必修 1単位
授業概要
メカトロニクスで要求されることは、情報を収集する能力とそれらを分析する能力である。そのためには、全体を系統的に把握できる最低限の知識が必要となる。とりわけ電子回路の基礎知識が必須である。本講義では、メカトロニクスに必要な電子回路の考え方について学習する。前半は、電子回路技術の基礎について学び、後半はセンサー、モータ制御回路について学ぶ。また、最後にシーケンス制御やフィードバック制御にも触れ、メカトロニクス制御の全体像を概観する。

  到達目標
   1. オームの法則が理解できること
   2. トランジスタの簡単な使い方が理解できること
   3. オペアンプの簡単な使い方が理解できること
   4. センサーの原理が理解できること
   5. DCモータの動作原理が理解できること
   6. Hブリッジ回路が理解できること
   7. シーケンス制御の意味が理解できること
   8. フィードバック制御の意味が理解できること
教科書
基礎からのメカトロニクス 岩田哲郎、荒木勉、橋本正浩、岡宏一 著 (日新出版)
参考書
電子計測制御 都築泰雄、池田雅夫 監修 文部科学省検定済教科書 (コロナ社)
モータがわかる本 内田隆裕 著 (オーム社)
小型モータのすべて 見城尚志、佐渡友茂 著 (技術評論社)
電子情報技術 大石進一 監修 文部科学省検定済教科書 (コロナ社)
授業の進め方
教科書の内容および配布資料に従って進めていく。定期試験時にノートを提出する。
授業内容
1 オームの法則とアースの考え方
2 テブナンとノートンの定理
3 半導体素子
4 直流と交流
5 インピーダンス
6 オペアンプ回路の基礎
7 ホイートストンブリッジ回路とセンサー
8 中間試験
9 センサーの基本的事項
10 ロータリーエンコーダとひずみゲージ
11 DCモータの原理
12 Hブリッジ回路とモータ制御方式
13 フィードバック制御
14 シーケンス制御
15 期末試験
成績評価の方法
定期試験を80%、課題提出(レポート提出、ノート提出)を20%とする。
学生へのメッセージ
機械を動くものとして仕上げること、つまり、最終的に機械に命を吹き込むのは、電気・電子工学的な要素です。世の中の殆どの機器は、メカトロニクスといっても過言ではありません。その代名詞といえるのは、やはりモーターでしょう。モーターはいろんなところに使用されています。本講義を通して、モーターの制御方法を習得し、動くものを「制御する手段」を学んでください。