| 開講学期／Course Start | 2022年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月/Mon 5 , 月/Mon 6 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 創造工学科機械ロボット工学コース |
| 対象学年／Year | 2年 , 3年 , 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 創造工学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 制御工学／Control Engineering |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 花島 直彦 (創造工学科機械ロボット工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | J3077 |
| 連絡先／Contact | 花島 直彦(教員室: B-312，hana@mondo.mech.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 花島 直彦(木曜日5,6時限（ただし，会議などで不在の場合あり）．これ以外の時間も在室時は対応可能．) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2022/08/09 |
|---|---|
| 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。 |
| 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) |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）；２２．５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 第1回小テストと解説 第６週目 周波数応答（周波数伝達関数、ベクトル軌跡）(p.51-57) 第７週目 周波数応答（ボード線図）(p.58-71) 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 第2回小テストと解説 第１２週目 制御性能 （安定度）(p.94-97) 第１３週目 制御性能 （定常特性、過渡特性）(p.98-112) 第１４週目 根軌跡法 （手順と応用）(p.113-129) 第１５週目 制御系設計（位相遅れ、位相進み補償、等） (p.131-152) 第１６週目 定期試験 ＃ 毎回，課題を課すので，自己学習をすること． ＃ 各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。 【新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。】 |
| 教科書 ／Required Text |
制御工学の基礎（田中正吾編著 ; 山口静馬、和田憲造、清水光共著、森北出版）(ISBN:9784627914902) |
| 参考書等 ／Required Materials |
基礎制御工学（小林伸明著、共立出版） (ISBN:4320024273)
制御工学 : 基礎と例題 （河合素直著、昭晃堂） (ISBN:4785611316) 自動制御理論 （樋口龍雄著、森北出版）(ISBN:9784630000000) 自動制御（水上憲夫著、朝倉書店） (ISBN:4254225113) 古典制御論（吉川恒夫著、コロナ社）(ISBN:9784339032116) |
| 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。 １００点満点のうち、毎回の課題を20点，小テストの点数を20点に換算し，成績に含めることがある。 各到達度目標の評価方法は、次のように行う。 目標１-6．定期試験，小テスト，課題などにおいて計算問題や論述問題を出題し、達成度を評価する。 【新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、成績評価方法は変更する可能性があります。】 |
| 履修上の注意 ／Notices |
(1) 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。 (2) 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。 (3) ２０分以上の遅刻は欠席とみなすので注意すること。 (4) 休講等、授業変更は事前に授業中に通知する。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
（１） 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。 （２） 質問等があればオフィスアワーに関係なく、在室中は応じるので来室のこと。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照 |
| 関連科目 ／Related course |
創造工学科共通科目専門基礎科目および３年前期のシステム制御工学 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
小テストを実施する |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |