平成26年度 シラバス
授業科目 担当教員 開講期
メカトロニクス応用 中�霈司� 通年
科目番号 対象学年 履修上の注意 単位数
110408 4年　機械工学科 選択必修 ２単位
授業概要
実世界で役に立つ機械は，シーケンス制御だけではなく，自動的に動くためのフィードバック制御を有している．このような機械を創り出すために，思ったとおりの動きを実現するためのフィードバック制御系の設計と評価に関する知識を習得する．
　　到達目標
　　　1. 制御とは何かが説明できる
　　　2. 動的システムの概念が理解できる
　　　3. センサの種類と原理が理解できる
　　　4. コントローラの仕組みが理解できる
　　　5. アクチュエータの種類と原理が理解できる
　　　6. フィードバック制御の設計法が理解できる
　　　7. フィードバック制御系の評価法が理解できる
教科書
「メカトロニクス概論」　古田 勝久著　（オーム社）
「JSMEテキストシリーズ　制御工学」　日本機械学会
参考書
「制御工学」、高橋・李・中野・田村著、愛智出版
「イチバンやさしい理工系　モータのキホン」　井出萬盛著
「イチバンやさしい理工系　センサのキホン」　井出萬盛著
「メカトロニクス入門」　土谷武士・深谷健一共著
授業の進め方
教科書に沿って解説をしたのち，演習を行う．また実際の制御に用いるセンサ，コントローラ，アクチュエータがどのようなものか紹介するとともに，それらをどのように組み合わせ，制御系を設計・評価を行うかをモータの角度・速度制御などのフィードバック制御を例にとりながら説明していく．
授業内容
前期 自己点検 後期 自己点検
1 制御とは 1 センサとは
2 システムとは 2 様々なセンサの原理
3 モデリング 3 コントローラ（コンピュータ）とは
4 システムの数学モデル(1) 4 コンピュータの仕組み
5 ラプラス変換(1) 5 アクチュエータとは
6 システムの数学モデル(2) 6 様々なアクチュエータの原理
7 ラプラス変換(2) 7 ＤＣモータの数学モデル
8 中間試験 8 中間試験
9 伝達関数(1) 9 サーボメカニズム
10 システムの応答(1) 10 制御系の構成
11 伝達関数(2) 11 PID制御
12 システムの応答(2) 12 制御系システムの応答
13 ブロック線図と伝達関数 13 制御系の安定性(1)
14 システムのアナロジー 14 制御系の安定性(2)
15 期末試験 15 期末試験
成績評価の方法
定期試験の成績を80%，提出物を20%で評価する．
学生へのメッセージ(事前学習・関連科目・履修上の注意等)
事前学習：メカトロニクス基礎や応用物理１のノート等を見ておきましょう．
関連科目：メカトロニクス基礎，応用物理１，物理１，物理２．
履修上の注意：機械を思いどおりに動かすためには，機構設計・機械加工が重要ですが，さらに複雑な動きを自動的に行わせるには，制御工学の知識を活用したコンピュータ制御が必要となります．その中でも広く使われているフィードバック制御の考え方やセンサやアクチュエータなどの制御要素からそれらを用いた設計事例を紹介しますので，本質を理解するように努めてください．
学習・教育目標 (生産工学) 学習・教育目標
(電子工学)		 学習・教育目標
(生物応用化学)
機械工学コース 環境材料工学コース
B-1(B)