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授業情報／Course information

科目名／Course: 制御工学Ⅰ／Control EngineeringⅠ
科目一覧へ戻る 2025/03/25 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 制御工学Ⅰ
科目名（英文）
／Course		 Control EngineeringⅠ
時間割コード
／Registration Code		 22145801
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報システム工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○中村　幸紀
オフィスアワー
／Office Hour
開講年度
／Year of the Course		 2025年度
開講期間
／Term		 前期
対象学生
／Eligible Students		 3年次生
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2025/02/28
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 制御工学では、入力と出力をもつシステムに、目標とする動きをとらせるには、どのような入力を加えればよいかという問題を扱う。応用対象となるシステムは、機械系、電気系を含めて、非常に広範な分野に存在する。本授業では、制御工学において、最も基本的な、古典制御論と呼ばれる理論体系の基礎を学ぶ。古典制御論は、伝達関数と呼ばれる線形の入出力システムを中心に、周波数応答などを評価して望みの挙動を達成することを目的とした理論である。本授業では、線形システムの入出力特性に着目したシステムの表現法、制御システムにおいて基礎となるフィードバック制御の概念とその構成、特性解析法、その設計法の理解などを目的とする。
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 複素数、常微分方程式、ラプラス変換、フーリエ変換の知識が望ましい。
キーワード： ラプラス変換、過渡応答、インパルス応答、ステップ応答、伝達関数、ラウス法、フルビッツ法、周波数応答、ベクトル軌跡、ボード線図、ナイキストの安定判別法など
履修上の注意
／Notes
教科書
／Textbook(s)		 「現場で役立つ制御工学の基本」（涌井伸二、橋本誠司、高梨宏之、中村幸紀 著、コロナ社）
参考文献等
／References		 「フィードバック制御入門」（杉江俊治、藤田政之 著、コロナ社）
https://opac.lib.oka-pu.ac.jp/opac/search?isbn=4339033030
など
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 例題や演習問題を自分で考えながら解いてみること。
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
アクティブラーニングに関する事項
／Attention Relating to Active Learning		 本授業では以下のアクティブ?ラーニングを採?している：課題（宿題等）
実務経験に関する事項
／Attention Relating to Operational Experiences		 該当しない
備考
／Notes		 状況に応じて一部をハイブリッドまたはオンライン授業で実施する可能性がある。
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [制御とは]
フィードバック制御の考え方や応用例、授業で学ぶ内容の概要などについて説明する
 課題（宿題）を出すことがある．
2 2 [システム表現]
動的システムと静的システムの違いや，動的システムの微分方程式によるモデル化について説明する
 課題（宿題）を出すことがある．
3 3 [システム表現]
線形システムの定義、非線形システムの線形化、伝達関数などについて説明する
 課題（宿題）を出すことがある．
4 4 [過渡特性]
線形システムのインパルスの意味や計算法などについて説明する
 課題（宿題）を出すことがある．
5 5 [過渡特性]
線形システムのステップ応答の意味や計算法などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
6 6 [過渡特性]
伝達関数の極と応答の関係などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
7 7 [定常特性]
定常偏差の意味や計算法などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
8 8 [安定性と安定判別法]
安定性の定義や伝達関数の極に基づく安定判別手法などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
9 9 [安定性と安定判別法]
ラウス?フルビッツの安定判別法などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
10 10 [周波数特性]
周波数特性の意味や周波数伝達関数などについて説明する。		 課題（宿題）を出すことがある．
11 11 [周波数特性]
周波数特性の図的表現法（ベクトル軌跡）などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
12 12 [周波数特性]
周波数特性の図的表現法（ボード線図）などについて説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
13 13 [フィードバック制御系の安定性]
フィードバック制御系の内部安定性や安定余裕について説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
14 14 [ナイキストの安定判別法と安定余裕]
ナイキストの安定判別法や安定余裕との関係について説明する		 課題（宿題）を出すことがある．
15 15 [周波数応答による制御系の設計]
周波数応答による制御系の設計について説明する		 課題（宿題）を出すことがある
16 16 [試験]
試験を実施し、内容の理解度を確認する
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 フィードバック制御の概念や構成法を理解し説明できる（C）。 ○ ○ ○
2 伝達関数を用いたシステムの表現法を理解し説明できる（C）。 ○ ○ ○
3 古典制御の手法に基づく制御系の設計?解析のための基本演算を行うことができる（C）。 ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート
1 フィードバック制御の概念や構成法を理解し説明できる（C）。 ○ ○
2 伝達関数を用いたシステムの表現法を理解し説明できる（C）。 ○ ○
3 古典制御の手法に基づく制御系の設計?解析のための基本演算を行うことができる（C）。 ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 30

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