| 科目コード | T511 | ||||
| 科目名 | 制御技術工学(Control System Engineering) | 単位数 | 1単位 | ||
| 対象学科 | 情報通信工学科 | 対象学年 | 5 | 開講期間 | 前期 |
| 科目区分 | 専門応用科目 | 必修・選択 | 選択 | 履修/学修 | 学修 |
| 授業形式 | 講義 | 規定授業時数 | 30 | 実時間数 | 25 |
| 教員名（所属） | 山口 晃生（情報通信エレクトロニクス工学科） | 教員室 | 1号棟1階(非常勤講師室) | ||
| 使用教科書 | 柏木濶 編著 「自動制御」 朝倉書店 | ||||
| 参考書 | |||||
| 科目の位置付けと関連科目 | |||||
| 科目の概要 | 自動制御はわが国の産業、特にものづくりに関わる製造業の発展において重要な役割を果たしてきた技術であり、今後は機器の高性能化のみならず省エネルギー化・省資源化にも欠かせないものとなっていくと期待される。この講義では微分方程式などの既習の知識を出発点としていわゆる古典制御と呼ばれる制御手法について学び、典型的なフィードバックコントローラの設計ができるまでを学習する。 | ||||
| 授業方針 | 1. 制御要素や信号を記述するためのブロック線図、ラプラス変換などについて説明できる。 2. 力学系や電気系をモデル化するために必要な伝達関数について説明できる。 3. フィードバック制御系の安定性について理解し、特に系の安定性の解析ができる。 4. 典型的な制御対象や目標に関してフィードバックコントローラのパラメータ調整ができる。 | ||||
授業項目 | 時間 | 達成目標（習得すべき内容） |
| 1. 自動制御の概念 | 自動制御のイメージを具体的に把握でき、全体の概要を説明できる。 | |
| 2. 線形性と時間応答 | 線形系の定義と性質を説明できる。インパルス応答やステップ応答が説明できる。 | |
| 3. 周波数応答と伝達関数 | 周波数応答と周波数特性を理解し、周波数伝達関数と伝達関数が説明できる。 | |
| 4. 一次系と二次系 | 一次系と二次系について理解し、具体的な応答と伝達関数を導くことができる。 | |
| 5. ラプラス変換 | 主要なラプラス変換の性質について理解し、ラプラス変換の数学的扱いができる。 | |
| 6. 制御系の表現 | ブロック線図と伝達関数を用いて制御系の表現ができる。 | |
| 7. 安定性とその判別 | 安定性の定義と特性方程式について理解し、系の安定判別が（ラウスの方法、ナイキストの方法などで）できる。 | |
| 8. 閉ループ制御系の周波数特性とボード線図 | 一巡伝達関数を理解し、ボード線図を作図することができる。 | |
| 9. 根軌跡 | 根軌跡の性質を理解し、一巡伝達関数から根軌跡が作図できる。 | |
| 10. 定常特性と誤差定数 | 定常特性を表す諸パラメータについてその意味を説明できる。 | |
| 11. 制御系の設計 | 設計目標に適合するようにPIDコントローラの設計（パラメータ調整）ができる。 |
| 評価方法及び総合評価 | 中間試験および期末試験(80%)に授業中に実施した演習や宿題レポート評価(20%)を加味し、総合点で60%以上の得点率の場合を合格と認定する。 |
| 学習方法 | 板書による授業を行うので必ずノートをとってください。 |
| 学生へのメッセージ | 関連する科目は専門の数学科目（微分方程式，ラプラス変換，フーリエ変換など）の知識である。なお、現実の制御対象のモデル化には力学や電磁気学に関する基礎知識も必要とされる。 |
| 学修単位への対応 | 本科目は50分の授業に対して，放課後・家庭で40分程度の自学学習が課せられます。 |
| 本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 | ||||