| 開講学期／Course Start | 2025年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 火/Tue 7 , 火/Tue 8 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 創造工学科航空宇宙工学コース |
| 対象学年／Year | 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 | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 航空宇宙制御工学Ⅱ／Aerospace Control Engineering II |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 畠中 和明 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 江口 光 (創造工学科航空宇宙工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | J3166 |
| 連絡先／Contact |
畠中 和明(A207、TEL：0143-46-5354、e-mail：hatnac＠muroran-it.ac.jp)
江口 光(S307, eguchi@muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
畠中 和明(毎週月曜日10:00～12:00)
江口 光(月曜日 15:00～16:00，要連絡) |
| 実務経験／Work experience |
畠中 和明(企業において関連する数学知識を要する計測・制御ソフトウェア設計・製作に携わった在職経験及び流体関連シミュレーションソフトウェア設計・製作に携わった在職経験を有する)
江口 光(宇宙航空開発事業を扱う国立研究所において科学衛星の構造および推進システム系担当として設計に携わった在職経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2025/09/10 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
前半７週 現代制御理論について解説する．システムの状態空間表現，システムの応答と安定化法，状態推定といった現代制御理論に基づく制御系設計の基礎を習得する． 後半８週 無人航空機（UAV）を自律飛行させるための各種制御技術について，その基礎理論を解説する。また，オープンソースのフライトコントロールシステムの実装について学び，シミュレーションや実飛行を通じて自律飛行制御の実際に触れる。基礎理論を実際の自律飛行へ適用する過程を学ぶことで応用力を養い，実践的な技術者を育成することを授業のねらいとする。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
（１）システムの状態空間表現が記述できること。 （２）状態フィードバック，オブザーバについて理解し，制御系設計ができること。 （３）航空機の航法，誘導，制御についての基礎的理論が説明できること。 （４）UAVのフライトコントロールシステムについて，その概要を説明できること。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数 22.5時間 第 １週： 現代制御理論の導入 第 ２週： 状態空間表現 第 ３週： 可制御性と可観測性 第 ４週： 状態フィードバック 第 ５週： オブザーバ 第 ６週： 最適レギュレータ 第 ７週： 小テスト 第 ８週： 航空機の姿勢制御とそのチューニング 第 ９週： 航空機の横方向誘導制御 － L1 Controller 第１０週： 航空機の縦方向誘導制御 － Total Energy Control System (TECS) 第１１週： 航空機の航法（位置推定，経路生成） 第１２週： 航空機の離着陸 第１３週： VTOL型固定翼航空機（マルチコプターモード，固定翼モードと両者の遷移） 第１４週： フライトコントロールシステムの実際 第１５週： フライトコントロールシステムの実際 各回の学修時間は事前・事後を含めて約4時間必要です。 |
| 参考書等 ／Required Materials |
航空機の飛行制御の実際（片桐亮二、森北出版）(ISBN:9784627690912)
宇宙システム入門（冨田信之、東京大学出版）(ISBN:9784130090582) Dynamics of Flight: Stability and Control（Etkins and Redi、John Wiley & Sons Inc.） Modern Spacecraft Dynamics & Control（Marshal Kaplan、John Wiley & Sons Inc.）(ISBN:0471457035) 宇宙工学入門- 衛星とロケットの誘導・制御-（茂原正道、培風館）(ISBN:4563034932) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 教科書は特に指定しない。適宜資料を配布する。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
前半７週： 到達度目標（１）（２）について7週目の小テストで評価する。 後半７週： 到達度目標（３）（４）についてレポート課題（50点満点）を課す。 前半分と後半分の成績を合計し，60点以上を合格とする。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
・不合格者に対しては、再試験を一度だけ実施する。再試験合格者の評価は60点とする。不合格者は再履修のこと。 |
| 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 |
本授業の基礎となる科目：飛行力学Ⅱ、航空宇宙制御工学Ⅰ、宇宙航行工学 |
| 実務経験のある教員による授業科目 ／Course by professor with work experience |
1.関連した実務経験を有している教員が担当する科目 |
| 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） |
式の導出が多いので、復習により自分で確実に扱えるように自己学習すること。 |
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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） |
航空宇宙機械力学、宇宙航行工学、航空宇宙制御工学Ⅰの知識を紹介し、それを発展させていることを強調する。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |