Web Syllabus(講義概要)

平成31年度

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制御工学(Control Engineering) 高木 基樹
3年 前期 専門科目選択 2単位
【情電・前期】 19-1-1753-4737

1.
授業の概要(ねらい)・ディプロマポリシーとの関連

産業や家電等、様々な分野で制御技術が取り入れられており、システム制御の考え方は大変重要なものとなっています。この講義では、制御対象の特性を数理的に表現し、制御をする際に必要となる解析と設計を行うため、制御工学の基礎を学習します。
この科目は、DP4Eに関連します。

2.
授業の到達目標

(1) 制御対象システムのブロック線図を描くことができる。
(2) 制御対象の時間応答の解析ができる。
(3) 制御対象の周波数応答の解析ができる。
(4) 制御性能の評価方法の説明ができる。

3.
成績評価の方法および基準・フィードバック方法

毎回の授業で行う課題(20%)と中間試験と定期試験(80%)により評価を行います。
全ての課題やレポートを提出してください。
フィードバックは、提出された課題・レポートに対する添削で行います。

4.
教科書・参考書

教科書:今井弘之/竹口知男/能勢和夫 共著 新版「やさしく学べる制御工学」(森北出版)を使用します。
適宜,LMSを利用するとともに資料等を配布します。

5.
準備学修の内容・必要な時間

予習:LMSにアップするスライドを通読し、わからない箇所や疑問点はWebや参考書で調べ解いてきてください。(1.5時間程度)
復習:授業とLMSにアップしたプリントの解説を元にプリントの問題の復習をしてください。解法がわからない問題は必ず次回の授業で質問してください(1.5時間程度)

6.
その他履修上の注意事項

進捗に応じて講義内容を適宜変更する場合があります。

7.
授業内容

【第1回】
制御工学の概要 フィードバック制御系について
【第2回】
ラプラス変換(1)複素数、単位ステップ関数、インパルス関数、ランプ関数、正弦関数、ラプラス変換の性質、ラプラス逆変換
【第3回】
ラプラス変換(2)微分方程式とラプラス変換
【第4回】
伝達関数とブロック線図(1)比例要素、積分系、伝達関数とブロック線図
【第5回】
伝達関数とブロック線図(2)インパルス応答とステップ応答、一次遅れ系
【第6回】
伝達関数とブロック線図(3)二次遅れ系の応答、
【第7回】
伝達関数とブロック線図(4)フィードバック制御、ブロック線図の等価変換
【第8回】
中間試験とまとめ
【第9回】
周波数応答(1)一次遅れ系
【第10回】
周波数応答(2)ベクトル軌跡
【第11回】
周波数応答(3)ボード線図
【第12回】
安定性解析(1)
【第13回】
安定性解析(2)
【第14回】
PID制御
【第15回】
定期試験とまとめ