| 科目名 |
制御工学１ |
| 担当教員 |
王 碩玉 |
| 対象学年 |
2年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０９ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月３,木３ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
|
| 備考 |
|
| 授業の詳細1 |
講義の目的
制御は，「昔はあれば便利」という程度だったが，日常生活でお世話になっているテレビ，冷蔵庫，エアコン，パソコン，車，信号機，エレベータ，自動販売機，自動改札機などから分かるように，無くてはならない存在となっている．制御工学Ⅰでは，身近にある実例を通して，定性的に基本概念を学習した上で，最小限の計算により定量的に制御工学の本質を理解する．
キーワード： 自動制御，シーケンス制御，フィードバック制御，過渡応答，安定性，伝達関数，ブロック線図
講義の進め方
自動車のアクティブサスペンション制御などのビデオや知能ロボット制御の動画を用いて，定性的に制御の基本概念を理解してから，ラプラス変換法を説明し，それに基づいて制御システムの過渡応答解析と安定性判別法について学習する．
達成目標
①自分の言葉で制御の基本概念を説明できる．
②論理要素（AND，OR，NOT）を用いてシーケンス制御系を解析できる．
③概念的に最適制御と適応制御と学習制御と予見制御の違いが理解できる．
④ラプラス変換の性質を理解し，使い方ができる．
⑤ブロック線図の変換法を用いて，全体伝達関数を求められる．
⑥安定性の概念を理解し，伝達関数の極により安定性が判別できる． |
| 授業の詳細2 |
講義計画
１． 制御とは
制御の定義，実例，制御システムの構成要素，制御のメリット
２． シーケンス制御
シーケンス制御の定義，実例，シーケンス制御の基本的な考え方，シーケンス制御システムの構成
３． 制御工学のあゆみ
制御工学の歴史，自動制御の分類，これからの制御，未来の制御－知能ロボット
４． 開ループ制御と閉ループ制御
開ループ制御の利点と欠点，閉ループ制御の利点と欠点，フィードバック制御系の構成要素，負フィードバックと正フィードバック
５． ～６．制御理論の数学基礎Ⅰ
数学モデルの必要性，動的システムと静的システム，過渡応答の概念，ステップ応答とインパルス応答，ラプラス変換の定義と性質，指数関数と単位ステップ関数のラプラス変換の計算
７．演習
1.～6.について演習
８．中間試験
範囲：１．～７． |
| 授業の詳細3 |
９．～１０．制御理論の数学基礎Ⅱ
ラプラス変換の使い方，入出力，伝達関数，ブロック線図，ブロック線図の変換
１０．制御対象のモデル化
実例を通して，制御システム構成要素の伝達関数（比例，微分，積分，一次遅れ，二次遅れ，むだ時間）
１１．～１２．制御系の応答
動的応答の必要性．伝達関数がそれぞれ微分要素，一次遅れ要素，二次遅れ要素であるシステムに，単位ステップ関数を入力する場合においては，過渡応答の求め方．
１３．～１４．制御系の安定性
安定性・不安定性の概念，特性方程式と伝達関数の極，極の位置による安定性の判別法，フィードバックによる安定化
１５．演習
9.～14.について演習を行なう
１６．定期試験
範囲：9．～15． |
| 授業の詳細4 |
テキスト： 制御工学概論， 自編教材
参 考 書： 土谷，江上： 基礎システム制御工学，森北出版株式会社
成績評価： 総合で60点以上達成された場合を合格とする．点数配分は次のとおりである．
小テスト30点（［3点/1回］×10回＝30点）
中間試験30点（内訳：基礎問題20点，発展問題10点）
定期試験60点（内訳：基礎問題50点，発展問題10点）
A A：100点以上
A： 80点以上99点以下
B： 70点以上79点以下
C： 60点以上69点以下
履修前の受講が望ましい科目： 『機械の運動』，『機械の数学』
試験中では電卓使用可． |
| 授業の詳細5 |
|
| 授業の詳細6 |
|
| 授業の詳細7 |
|
| 授業の詳細8 |
|
| 授業の詳細9 |
|
| 授業の詳細10 |
|