| 授業科目 制御工学 |
担当教員 粂野 紘範 |
開講期 後期
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| 科目番号 610005 |
対象学年・学科・コース 1年 生産工学専攻 |
単位区分 必修 学修単位 |
単位数 2 |
| 授業概要・授業方針
自動制御は，現在の社会では欠かすことのできない技術であり，ありとあらゆる分野で使用されている．本講義では自動制御における古典制御理論から，現代制御理論までを学ぶ．機械工学コースの学生にとっては本科科目の振り返りの部分が多いが，環境材料工学コースではより発展的な内容となる．なお，環境材料工学コースは選択科目である．
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | 制御システムの基本的な構成 | 1 | |
| 2 | 伝達関数 | 2 | |
| 3 | システムの周波数応答 | 3 | |
| 4 | システムの安定性 | 3 | |
| 5 | システムの時間応答 | 3 | |
| 6 | 制御システムの古典的設計手法 | 4 | |
| 7 | ＰＩＤ制御 | 4 | |
| 8 | 中間試験 | ||
| 9 | 状態空間法 | 5 | |
| 10 | 状態方程式と伝達関数の相互変換 | 5 | |
| 11 | システムの座標変換 | 6 | |
| 12 | モード分解 | 6 | |
| 13 | 可制御性・可観測性 | 6 | |
| 14 | 状態方程式とリアプノフ安定 | 6 | |
| 15 | 状態フィードバックと極配置法 | 7 | |
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 最適制御・状態観測器 | 7 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 制御システムの基本的な構成が説明できる | 制御システムの基本的な構成が理解できる | 制御システムの基本的な構成が理解できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 伝達関数が理解できる | 伝達関数が概念が理解できる | 伝達関数が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 古典的なシステム論（周波数応答・安定性・時間応答）が理解できる | 古典的なシステム論の基本が理解できる | 古典的なシステム論が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 古典的な制御系（ＰＩＤ制御）が設計できる | 古典的な制御系が理解できている | 古典的な制御系が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 状態空間法でシステムを表現できる | 状態空間法が理解できる | 状態空間法が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 6 | 現代的なシステム論（座標変換・モード分解・可制御・可観測・安定性）が理解できる | 現代的なシステム論の基本が理解できる | 現代的なシステム論が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 7 | 状態方程式に基づく制御系（状態フィードバック・極配置法）が設計できる | 状態方程式に基づく制御系（状態フィードバック）が理解できている | 状態方程式に基づく制御系が理解できていない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
評価は，前半・後半の確認テストを100%とする． ただし，授業の欠課回数が1/4を越えた場合は，原則として単位を認定しない． |
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| 履修上の注意
本講義では，自動制御の概念を理解してもらうことに重点を置いています．産業での制御技術の適用事例については，参考書に挙げた書籍を通読するを薦めます．
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：教科書を読んでおいてください． 関連科目：本科 メカトロニクス応用，機械制御，計測工学． 履修上の注意：本講義では，自動制御の概念を理解してもらうことに重点を置いています．産業での制御技術の適用事例については，参考書に挙げた書籍を通読するを薦めます． |
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学習・教育目標
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