2025年度後期制御基礎論

曜日・時限 金曜日３時限 期別 後期 週時間数 2
ナンバリング EH330602
開講学科等 工学部-電子機械工学科
教員名 疋田　真一
疋田　真一
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e7%96%8b%e7%94%b0%e3%80%80%e7%9c%9f%e4%b8%80

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目的

メカトロニクスの基礎となっているフィードバック制御の考え方の中で、とくに系を構成する制御要素の特性の数学的表現について学ぶ。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 遠隔(面接併用) A イントロダクション：自動制御とは
 事前学修 自動制御について調べる．（1時間）
事後学修 演習問題を解く．（1時間）
2 遠隔(面接併用) A 電気系モデルの伝達関数 事前学修 抵抗，コンデンサ，コイルの性質について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．回路の式の導出と伝達関数の計算方法を復習する．（2時間）
3 遠隔(面接併用) A 力学系モデルの伝達関数 事前学修 バネ，ダンパ，質量の性質について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．運動方程式の導出と伝達関数の計算方法を復習する．（3時間）
4 遠隔(面接併用) A 伝達関数の基本要素１：比例，微分，積分，むだ時間 事前学修 比例，微分，積分，むだ時間の伝達関数について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．伝達関数の基本要素について整理しておく．（3時間）
5 遠隔(面接併用) A 伝達関数の基本要素２：１次遅れ，２次遅れ 事前学修 １次遅れ，２次遅れ要素の伝達関数について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．伝達関数の基本要素について整理しておく．（3時間）
6 遠隔(面接併用) A ブロック線図 事前学修 ブロック線図について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．ブロック線図の基本結合について整理しておく．（3時間）
7 面接A 学習到達度の確認（ラプラス変換，伝達関数，ブロック線図の等価変換） 事前学修 これまでに出題された演習問題を解けるようにしておく．（2時間）
事後学修 できなかった問題について復習する．（3時間）
8 遠隔(面接併用) A １次遅れ系の時間応答 事前学修 逆ラプラス変換，１次遅れ系の時間応答について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．１次遅れ系の性質について整理しておく．（3時間）
9 遠隔(面接併用) A ２次遅れ系の時間応答 事前学修 ２次遅れ系の時間応答について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．２次遅れ系の性質について整理しておく．（3時間）
10 遠隔(面接併用) A 周波数応答の基礎 事前学修 周波数応答について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．ゲインと位相の計算方法について整理しておく．（3時間）
11 遠隔(面接併用) A ベクトル軌跡とボード線図 事前学修 ベクトル軌跡，ボード線図について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．ベクトル軌跡とボード線図について整理しておく．（3時間）
12 遠隔(面接併用) A ボード線図の合成 事前学修 伝達関数の基本要素のボード線図について調べる．（2時間）
事後学修 演習問題を解く．ボード線図の描き方について整理しておく．（3時間）
13 面接A 学習到達度の最終確認（逆ラプラス変換，時間応答，周波数応答，ベクトル軌跡，ボード線図） 事前学修 これまでに出題された問題を解けるようにしておく．（2時間）
事後学修 できなかった問題について復習する．（3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

〇2024年度以降入学生
下記、記載のカリキュラムマップを参照。
https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
※各学科/専攻名称のカリキュラムポリシー下段の
　「カリキュラムマップ」よりご確認ください。

〇2023年度以前入学生
○修得する資質・能力：知識・理解力、応用力【DP-H-1-1】
１．ラプラス変換を使うことができる。
２．伝達関数を理解し、ブロック線図の等価変換ができる。
３．制御系の過渡応答の解を導出することができる。
４．制御系の周波数応答を導出することができる。
５．ベクトル軌跡、ボード線図を描くことができる。

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 0%
小テスト、小論文 100% 70% 30% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 0%
授業での姿勢（ノート、質疑など） 0%
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% 70% 30% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

ノート講義とし，適宜資料をMoodleにアップロードする．
（参考書）
「基礎からの自動制御と実装テクニック」熊谷英樹編著、日野満司、村上俊之、桂誠一郎共著技術評論社
「自動制御」阪部俊也、飯田賢一共著コロナ社

オフィスアワー

金曜４限

その他

・この講義は，面接授業と遠隔授業のハイブリッド形式（面接・遠隔併用）で実施します．基本的には教室で面接授業を行います．
・Moodleに，講義ノートとスライド動画をアップロードしますので，学習に活用してください．
・Moodleで遠隔授業の指示があるとき，または発熱等のやむを得ない事情で大学に来られないときには，スライド動画と講義ノートを見て遠隔学習してください．
・学習到達度の確認は，教室（面接授業）で行います．日程については，Moodleで確認してください．
・演習問題の解答例についてはMoodleで公表します．
・3年前期「システム制御工学」を履修予定の学生，ならびに大学院に進学を希望する学生は，本講義を履修しておくことが望まれます．

実務経験のある教員による授業科目

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