制御工学 2020

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開講期間：2020/04/15 ～ 2021/03/31

制御工学 2020

　　　函館工業高等専門学校
　　　講師：浜克己

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学習内容

制御の基本である古典制御に関して、フィードバック制御を対象に、機械系、電気系を中心とするモデリング、応答や安定性などの解析手法、さらには制御器の設計方法について学び、実際の場面での活用を目指してもらう。

課題内容・修了条件

●課題内容
　　　各単元課題：選択式の問題（10問程度）

　　　＊全ての単元に合格すると修了証が発行されます。

●修了条件
　　　各単元60%以上およびアンケートの提出
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・単元ごとに確認テストがあります。テストに合格すれば「単元修了バッジ」が発行されます。
　全ての単元に合格し、受講後アンケートに回答すると、講座の修了証および大バッジが発行されます。

　　　　
　　　　単元修了バッジ
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

●修了証発行日
　　　修了条件に達し次第、発行可能

前提条件

特になし

目的

制御系の設計に必要なモデリングと制御理論の基本を理解し、適用できること。

到達目標

制御対象をモデル化し、基本的な解析手法をもとに、速応性や安定性の評価を踏まえて、基礎となる制御系の設計ができること。

想定学習時間・学習期間(スケジュール)

●想定学習時間
　　　各単元60分程度

●学習期間（スケジュール）
　　　受講登録期間：2020/04/01 ～ 2021/03/31
開講期間：　　2020/04/15 ～ 2021/03/31

●反転授業
　　　なし

●補助教材
　　　「制御工学ー技術者のための，理論・設計から実装まで」（実教出版）
　　　http://www.jikkyo.co.jp/book/detail/122387

講義計画

第１単元：モデリング

・機械系モデル
・電気系モデル
・プロセス系モデル
・各モデルのアナロジー
・非線形モデルの線形化

第２単元：伝達関数

・ラプラス変換
・逆ラプラス変換
・微分方程式の解法
・伝達関数
・微分方程式と伝達関数
・基本要素の伝達関数

第３単元：ブロック線図

・ブロック線図の構成要素
・ブロック線図の基本結合
・数学モデルのブロック線図化
・ブロック線図の等価交換と応用
・伝達関数と状態線図

第４単元：時間応答

・過度応答と定常応答
・入力信号の種類
・応答の計算例
・基本要素のインパルス応答とステップ応答（1)
・基本要素のインパルス応答とステップ応答（2)

第5 単元：周波数応答

・周波数応答
・周波数伝達関数
・ベクトル軌跡
・ボード線図
・ゲイン線図と伝達関数

第6 単元：制御系の安定性

・安定性と極
・開ループ系の安定判別法
・フィードバック制御系の安定判別法
・安定余裕
・ボード線図における安定余裕の読み取り

第7 単元：フィードバック制御の特性

・フィードバック制御系の過度特性
・2次遅れ要素の過度特性
・周波数特性と過度特性の関係
・フィードバック制御系の定常特性
・目標値の違いによる定常偏差
・制御系の型と定常偏差

第8 単元：制御系の設計

・極配置法によるローパスフィルタの設計
・位相進み補償器の設計
・位相遅れ補償器の設計
・PID制御器の設計

講師・スタッフ

浜克己

函館工業高等専門学校　教授
【専門分野】知能機械工学・システム工学

受講者の声

・体系的に網羅されていた。
・難しかったが講義、チャート、設問により知識の習得ができた。
・過去に学習した内容の復習に丁度良かったが、後半の単元が難しかった。
・大変難しい科目でしたが、色々な現象がこうした制御工学で取り扱えることが分かり、有意義でした。講義が駆け足すぎたところが
　ありましたので、今後も学び続けていきたいと思います。
・ある程度前提知識が無かったため、テストに合格するために時間がかかった。そのため受講の推定時間より大幅にかかってしまった。
・改めて制御工学に触れるいい機会になりました。

字幕・講義資料

●字幕（日本語）　　：あり
●講義資料（日本語）：あり

カテゴリーⅡ
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