| 開講学期／Course Start | 2024年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 金/Fri 3 , 金/Fri 4 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 機械航空創造系学科機械システム工学コース／Department of Mechanical Aerospace and Materials EngineeringCourse of Mechanical Systems Engineering,機械航空創造系学科機械システム工学コース機械科学トラック／Department of Mechanical Aerospace and Materials EngineeringCourse of Mechanical Systems Engineering機械科学トラック,機械航空創造系学科機械システム工学コースロボティクストラック／Department of Mechanical Aerospace and Materials EngineeringCourse of Mechanical Systems Engineeringロボティクストラック,創造工学科機械ロボット工学コース／Department of EngineeringCourse of Robotics and Mechanical Engineering |
| 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@muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 花島 直彦(金曜日8,9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 | 2024/09/06 |
|---|---|
| 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（目標１修得）(p.1-14) 第２週目 微分方程式とラプラス変換（目標１修得）(p.14-23) 第３週目 伝達関数とブロック線図（目標１修得）(p.23-33) 第４週目 システムの過渡応答（目標２修得）(p.36-49) 第５週目 第1回小テストと解説（目標１，２修得） 第６週目 周波数応答（周波数伝達関数、ベクトル軌跡）（目標３修得）(p.51-57) 第７週目 周波数応答（ボード線図）（目標３修得）(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）（目標４修得）(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）（目標４修得）(p.84-92) 第１０週目 システムの安定性 （補足と例題）（目標４修得）(p.73-92) 第１１週目 第2回小テストと解説（目標３，４修得） 第１２週目 制御性能 （安定度）（目標５修得）(p.94-97) 第１３週目 制御性能 （定常特性、過渡特性）（目標５修得）(p.98-112) 第１４週目 根軌跡法 （手順と応用）（目標５修得）(p.113-129) 第１５週目 制御系設計（位相遅れ、位相進み補償、等）（目標６修得） (p.131-152) 第１６週目 定期試験 （目標１，２，３，４，５，６修得） ＃ 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。 |
| 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。 |
| 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) 出席の確認はカードリーダーを使う。学生カードを忘れた学生は授業の開始時に，担当教員に申し出て、学籍番号と名前を伝えること 。授業開始20分後にカードリーダが停止するため，それ以降は欠席として扱う。カード忘れの申し出も，それ以降は認めない。 (4) 授業の最中に出席を確認することがある．その場合は，カードリーダの出席と授業中の出席の両方を確認できた場合に，出席したと認める。 (5) 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 |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
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 |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
|
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
|
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） |
|
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |