| 授業科目 自動制御１ |
担当教員 若林 誠 |
開講期 前期
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| 科目番号 121413 |
対象学年・学科・コース 4年 電気情報工学科 |
単位区分 選択必修 学修単位 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
電気系、機械系、熱系などの制御システムにおける現象を解析する手法について学習する。具体的には、制御系を数学的に表現する為に必要なラプラス変換及び伝達関数、制御系の時間応答、ブロック線図を用いた制御系の記述方法、その変換方法について述べる。 |
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 | 制御とは何か、役割と種類 | 1 | |
| 2 | ラプラス変換 1 | 1 | |
| 3 | ラプラス変換 2 | 1 | |
| 4 | ラプラス変換 3 | 1 | |
| 5 | ラプラス変換 演習問題 | 1 | |
| 6 | ラプラス変換による微分方程式の解法 1 | 1 | |
| 7 | ラプラス変換による微分方程式の解法 2 | 1 | |
| 8 | 中間試験 | ||
| 9 | 試験返却とまとめ | 1 | |
| 10 | 制御系と伝達関数 | 2 | |
| 11 | 基本的要素の伝達関数 | 2 | |
| 12 | 制御系の数学的記述と時間応答 1 | 2,3 | |
| 13 | 制御系の数学的記述と時間応答 2 | 2,3 | |
| 14 | 制御系とブロック線図 | 4 | |
| 15 | ブロック線図と等価変換 | 4 | |
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却とまとめ | 1,2,3,4 |
| 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 | 基本的な関数のラプラス変換及び、逆ラプラス変換ができる | 幾つかの関数について、ラプラス変換及び、逆ラプラス変換ができる | ラプラス変換及び、逆ラプラス変換ができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 制御系の基本的要素について、伝達関数を導出できる | 基本的要素のうち比較的単純なものについては、伝達関数を導出できる | 伝達関数を導出できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 基本的要素の過渡応答を導出でき、それを図示できる | 基本的要素の過渡応答を導出できるが、図示できない | 基本的要素の過渡応答を導出できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 制御系をブロック線図で表現し、等価変換できる | 制御系をブロック線図で表現できるが、等価変換ができない | 制御系をブロック線図で表現できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
定期試験80％、提出物20％で評価する。 この科目は学修単位科目であるので、（45時間−講義時間）以上の自学自習を必要とする。 したがって、科目担当教員が課した課題の内、（45時間−講義時間）× 3 /4 時間以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。 （各課題ごとの時間は担当教員が設定する。） |
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| 履修上の注意
自動制御１の前半は、ラプラス変換及び、それを用いた微分方程式の解法に重点を置くため、数学的な内容が多い。 この部分を理解する上では、基本的な三角関数及び指数関数の微分・積分ができることが重要であるため、理解が不十分と思われる部分は、自ら勉強し補っておくこと。前半の内容を踏まえて、具体的な制御系の記述方法を扱っていくが、単に数式を解くだけではなく、その数式の意味を理解できるよう努めて欲しい。 |
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：微分方程式、三角関数、複素数の勉強をしておくこと。三角関数・指数関数の微分・積分は特に重要である。 自己学習：各種ラプラス変換、部分分数展開など、教科書やその他の書籍に記載されている問題を多く解いてみること。t空間とs空間におけるそれぞれの数式に慣れるよう努めること。 関連科目：回路理論３、（5年次）自動制御２ |
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学習・教育目標
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