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開講学期 Course Start |
2013年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
情報電子工学系学科 |
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対象学年 Year |
3 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
選択 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
制御工学 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
疋田弘光 （花島直彦） |
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教員室番号 Office |
（花島：B-312） |
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連絡先(Tel) Telephone |
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連絡先(E-mail) |
hikita＠mondo.mech.muroran-it.ac.jp (疋田) hana＠mondo.mech.muroran-it.ac.jp (花島) |
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オフィスアワー Office Hour |
（花島：金曜日5,6時限） |
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授業のねらい Learning Objectives |
制御工学は、対象とするシステムを人間の要請にできるだけ沿うように制御するため必要とされる学問である。この授業ではまず個々の制御対象を動的システムとしてどのように統一的に表現するのかにふれる。また、制御系に要求される特性はなにか、制御系の解析・設計に用いる道具はなにかを明らかにする。さらに、希望の特性を実現するため制御系に組み込むコントローラをどのようにして設計するのかなど、制御理論の基礎的な部分を学ぶ。 |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
１．伝達関数とブロック線図を理解できる。(理解力、知識力) ２．システムの時間応答を計算できる。(理解力、知識力) ３．周波数応答法を使いこなすことができる。(理解力、論理力、知識力) ４．システムの安定性解析を行うことができる。(論理力、知識力) ５．制御性能、根軌跡法を理解し説明することができる。(理解力、知識力) ６．制御系設計を行うことができる。(論理力、総合力) |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間）；２４時間 第１週目 制御系の基本構成、ラプラス変換の導入(p.1-14) 第２週目 微分方程式とラプラス変換(p.14-23) 第３週目 伝達関数とブロック線図(p.23-33) 第４週目 システムの過渡応答(p.36-49) 第５週目 周波数応答（周波数伝達関数、ベクトル軌跡）(p.51-57) 第６週目 周波数応答（ボード線図）(p.58-66) 第７週目 周波数応答（ボード線図、ニコルス線図等）(p.51-71) 第８週目 システムの安定性 （ラウスの安定判別法等）(p.73-84) 第９週目 システムの安定性 （ナイキストの安定判別法）(p.84-92) 第１０週目 システムの安定性 （補足と例題）(p.73-92) 第１１週目 制御性能 （安定度）(p.94-97) および，ここまでのまとめ 第１２週目 制御性能 （定常特性、過渡特性）(p.98-112) 第１３週目 根軌跡法 （手順と応用）(p.113-129) 第１４週目 制御系設計（位相遅れ、位相進み補償、等） (p.131-152) 第１５週目 制御系設計（補足と例題）(p.131-152) 第１６週目 定期試験 |
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教科書 Required Text |
田中、他「制御工学の基礎」 森北出版 2,520円 |
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参考書 Required Materials |
小林伸明「基礎制御工学」、共立出版 # 河合素直「制御工学―基礎と例題―」、昭晃堂 # 伊藤正美「自動制御概論（上）」、昭晃堂 # 樋口龍雄「自動制御理論」、森北出版 # 水上憲夫「自動制御」、朝倉書店 # 吉川恒夫「古典制御論」、昭晃堂 |
| 教科書・参考書に関する備考 | |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
試験（教科書、ノート類持ち込み不可）結果で判定。１００点満点で６０点以上を合格とする。 |
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履修上の注意 Please Note |
80％以上出席していない者は定期試験の受験資格を失うので注意すること。また、定期試験の不合格者に対しては一定の評価点以上を得た者に再試験を行う。その他は原則として再履修とする。なお、再試験は60％以上の正解で合格とし６０点をあたえる。不合格者は再履修すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
体系的に組み立てられた学問であるので、分量的にはきわめて少ない基礎的な部分をものにすれば、他の部分はそれをもとに容易に理解できる。したがって、問題を解くにあたっても、「そこで使う理論を確実に理解しているか」、「その数学的あるいは物理的意味がわかっているか」などを自分で確認することが大切である。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
電気電子工学の基礎となる知識を習得する。 情報工学の基礎知識と応用能力を身につける。 |
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関連科目 Associated Courses |
この科目の履修にあたっては、２学年開講の電気回路Ⅰ、同時開講の線形システム論を履修していることが望ましい。今後の関連科目は、３学年後期開講のシステム制御工学、卒業研究（テーマに依存）である。 |
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備考 Remarks |