2025年度前期制御工学２

曜日・時限	水曜日２時限	期別	前期	週時間数	2
ナンバリング	EJ330405
開講学科等	工学部-機械工学科
教員名	吉田　晴行吉田　晴行職務履歴 https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e5%90%89%e7%94%b0%e3%80%80%e6%99%b4%e8%a1%8c 教員情報データベースに遷移します

目的

「制御工学１／制御工学演習」ではフィードバック制御系設計の基本知識として、1). フィードバック制御系の基本概念、2). 制御対象のモデル化・動特性解析、を学修した。「制御工学２」では「制御工学１／制御工学演習」での学修内容とともに、フィードバック制御の設計問題を扱う。講義形式による理論計算と、数値シミュレーション演習形式の両側面から学修し「フィードバック制御系の設計・解析」ができるようになることを、本講義の最終目的とする。

授業計画

授業回	形式	学修内容	学修課題
1	A,C	オリエンテーション（講義の目的、13週の講義内容）	事前学修	シラバスをしっかり読んでおく（２時間）
1	A,C	オリエンテーション（講義の目的、13週の講義内容）	事後学修	数値計算プログラムについて配布資料を演習する（２時間）
2	A,C	ブロック線図と伝達関数	事前学修	ブロック線図と伝達関数について教科書を復習する（２時間）
2	A,C	ブロック線図と伝達関数	事後学修	ブロック線図の等価変換について演習問題を解く（２時間）
3	A,C	一次遅れ要素の過渡特性（特性方程式、極と応答との関係）	事前学修	時定数と一次遅れ要素の過渡応答について調べる（２時間）
3	A,C	一次遅れ要素の過渡特性（特性方程式、極と応答との関係）	事後学修	一次遅れ要素の極と過渡応答との関係を整理しておく（２時間）
4	A,C	二次遅れ要素の過渡特性（固有角周波数・減衰比と応答との関係）	事前学修	減衰比と二次遅れ要素の過渡応答について調べる（２時間）
4	A,C	二次遅れ要素の過渡特性（固有角周波数・減衰比と応答との関係）	事後学修	二次遅れ要素の極と過渡応答との関係を整理しておく（２時間）
5	A,C	制御系設計の基礎１（フィードフォワード制御系の特徴）	事前学修	フィードフォワード制御について概要を調べる（２時間）
5	A,C	制御系設計の基礎１（フィードフォワード制御系の特徴）	事後学修	外乱、制御対象の特性変動に対する本制御系の特徴を整理しておく（２時間）
6	A,C	制御系設計の基礎２（フィードバック制御系の特徴）	事前学修	フィードバック制御について概要を調べる（２時間）
6	A,C	制御系設計の基礎２（フィードバック制御系の特徴）	事後学修	外乱、制御対象の特性変動に対する本制御系の特徴を整理しておく（２時間）
7	A,C	制御系設計の基礎３（数値計算演習：制御系の特徴比較）	事前学修	演習課題について数値計算プログラムの利用方法を調べる（２時間）
7	A,C	制御系設計の基礎３（数値計算演習：制御系の特徴比較）	事後学修	数値シミュレーション結果を整理し、各制御系の応答を考察する（２時間）
8	A,C	フィードバック制御系の安定性（ラウス－フルビッツの安定判別法）	事前学修	ラウス－フルビッツの安定判別法について特徴を調べる（２時間）
8	A,C	フィードバック制御系の安定性（ラウス－フルビッツの安定判別法）	事後学修	本安定判別法について演習問題を解く（２時間）
9	C	学習到達確認テスト	事前学修	これまでの演習問題を十分に復習しておく（４時間）
9	C	学習到達確認テスト	事後学修	できなかった問題を復習すること（４時間）
10	A,C	PID制御（概要、数値計算演習）	事前学修	PID制御の特徴について調べる（２時間）
10	A,C	PID制御（概要、数値計算演習）	事後学修	比例(P)、微分(D)、積分動作(I)の役割を整理しておく（２時間）
11	A,C	PID制御（数値計算演習のレポート指導）	事前学修	P制御、PD制御、PID制御の特徴を調べる（２時間）
11	A,C	PID制御（数値計算演習のレポート指導）	事後学修	安定性、速応性、定常偏差とPID制御との関わりを、数値解析結果を用いて考察すること（２時間）
12	A,C	資格テスト対策演習（制御系の設計、PID制御）	事前学修	これまでの演習問題を十分に復習しておく（４時間）
12	A,C	資格テスト対策演習（制御系の設計、PID制御）	事後学修	時間内に解けなかった問題は、教科書・ノートおよび演習解答例を参考にして解いておくこと（４時間）
13	A,C	総括（総合演習）	事前学修	講義で扱った演習問題を解けるようにしておく（２時間）
13	A,C	総括（総合演習）	事後学修	これまでの演習問題をしっかりと復習すること（２時間）

授業形式記号

A:一斉授業（通常の講義）
B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
C:体験、実験、実習、演習など

D:調査分析、解析など
E:ものづくり、作品制作
F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）

G:プレゼンテーション
H:地域・企業　連携型学習
I:その他

到達目標

〇修得する資質・能力：知識・理解力、応用力【DP-J-1-1】
　・フィードバック制御系（PID制御）を設計できる知識が身に着く。
　・フィードバック制御系の安定性判別が計算できるようになる。
　・PID制御実験（機械工学実験１）と併せて、理解度を高めることができる。

評価方法と評価観点

評価方法	配点合計	知識・理解力	応用力	コミュニケーション力	態度・志向性	創造力	合計
定期試験またはレポート試験	60%	80%	20%				100%
小テスト、小論文							0%
グループワーク							0%
プレゼンテーション							0%
レポート、宿題	30%	90%	10%				100%
授業での姿勢（ノート、質疑など）	10%	80%	20%				100%
作品、パフォーマンス（実技、実演）							0%
その他1(具体的に：							0%
その他2(具体的に：							0%
	100%	83%	17%	0%	0%	0%	100%

教科書・参考書

教科書：「クルマとヒコーキで学ぶ制御工学の基礎」（網島均著、コロナ社）
参考書：「MATLAB/Simulinkによるわかりやすい制御工学」（井上和夫監修、川田昌克、西岡勝博著、森北出版）

オフィスアワー

授業日の昼休み（12時40分～13時20分頃）、A号館2階／教員室8

その他

成績評価について
　・事前に「制御工学１」を履修する必要がある。
　・小テストおよび演習レポートは、教員が採点したのち返却する。
　・小テストの解答例は、Moodle より公開する。
　・授業時間外の「質問」は「教員室」を訪ねて下さい。
　・欠席回数が「4回以上」の場合は「E評価（未受験）」とする。

他の専門科目との関わり
　・運動方程式の解法では特に「指数関数・三角関数」の諸計算が必要となります。
　・本講義に先立って履修すべき科目：「力学１・演習」「工業力学及び演習１」
　・受講生の学修状況に応じて、授業計画を一部調整する場合があります。

実務経験のある教員による授業科目

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