| １． |
授業目標 |
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対象を望み通りに自動的に操作することを目的とする制御技術は、社会の各部門での自動化機械・装置類の高性能化に必須であり、航空機や宇宙機の飛行にも必要不可欠な技術です。
この授業では、制御技術の基本の理解をおもな目標とします。
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| ２． |
授業概要 |
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まずフィードバック制御の基本的考え方を理解し、制御対象の動特性の表現方法（微分方程式とラプラス変換）を学びます。さらに基本的な制御技術であるPID（比例＋積分＋微分）制御技術について表現式と特徴を理解します。CL教室において、制御系解析・設計用ソフトウェアを用いたコンピュータ実習も行ないます。
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| ３． |
準備学習 |
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制御工学では、制御する対象の特性を数式（数学モデル）で表わして解析を行ないます。制御モデルは通常、微分方程式や、それを「ラプラス変換」と呼ばれる数学的変換により代数方程式に直した式を用います．
また、もっとも普及している「PID制御」では、微分や積分を用います。
したがって微分や積分の基礎を理解していることが授業内容の理解に必要であり、理解不十分な場合はこれらの分野の勉強をしてください．
授業ではほぼ毎回、復習に役立つ問題を出すので、その答案を必ず提出してください。
また、次回の授業予定を知らせるので、次回授業までに教科書の該当部分に目を通し、わからない語句はできるだけ調べて、授業に臨んでください。
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| ４． |
授業計画 |
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【第１回】自動制御の概要-- 制御の概念と役割，制御系のブロック線図による表現
【第２回】フィードバック制御系の考え方・特徴・特性評価
【第３回】PID制御の構成と表現式；P（比例），I（積分），D（微分）各制御の特徴
【第４回】航空機の運動と制御--座標系と各種角度の定義，航空機に働く力，操縦のための操作端
【第５回】自動制御の解析方法(1)-- 線形と非線形の違い，ラプラス変換の目的
【第６回】自動制御の解析方法(2)-- 微分方程式とラプラス変換，ラプラス逆変換
【第７回】基本要素の伝達関数(1)-- 伝達関数によるシステム動特性の表現
【第８回】基本要素の伝達関数(2)-- ばねとダッシュポット，
制御系の各種要素（比例，積分，微分，１次遅れ，２次遅れ，むだ時間）
【第９回】ブロック線図(1)-- 基本結合則（直列結合，並列結合，フィードバック結合），
【第10回】ブロック線図(2)-- 等価変換による簡易化
【第11回】制御系の過渡応答（時間応答）(1)-- インパルス応答とステップ応答
【第12回】制御系の過渡応答（時間応答）(2)-- 制御系の各種要素の過渡応答
【第13回】コンピュータ実習(1)-- 航空機制御系の構築・調整
【第14回】コンピュータ実習(2)-- プロセス制御系の構築・調整
【第15回】期末試験，まとめ
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| ５． |
成績評価の方法、基準 |
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授業では、説明の後適宜問題を出し、受講者はその答案を、授業への質問や要望とともに提出します。問題の解答や質問への答は、次の授業で説明するとともに、受講者の反応や理解度を把握して、授業を進めます。
評価では期末試験に重点をおくとともに、授業中に出した問題の答案や実習等のレポート内容を加味します。
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| ６． |
使用テキスト及び使用教材 |
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教科書：宇津井 諭（著）「絵ときでわかる機械制御」 （オーム社）
（3年後期の「航空宇宙自動制御２」でも同じ教科書を用いる予定）
参考書（必読）：木村 英紀（著）「制御工学の考え方」（講談社ブルーバックス）
コンピュータ実習ソフト：制御系解析・設計用ソフトウェア「MaTX」
（フリーソフト、東京工業大学開発、CL教室にインストール済）
その他：適宜、プリントを配布します。
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| ７． |
その他 |
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制御技術は、あらゆる機械装置や電気・電子機器を動かすのに必要不可欠です。この授業で基本を身につけましょう。
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