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授業の目標
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ロボットやメカトロニクス機器には自動制御技術が用いられている。本授業では、自動制御技術を学ぶにあたり必要な数学および動的システムの入出力関係の表現方法を理解し、時間応答や周波数応答の計算方法と，動的システムの特性を解析する方法を修得することを目標とする。
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到達目標
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以下に示す資質・能力を身につける。
①伝達関数についてその定義を説明でき、ラプラス領域と時間領域とを行き来しながら伝達特性の解析をおこなうことができる。
②等価変換を用いてブロック線図を簡単化したり、所望の閉ループ伝達関数を求めたりすることができる。
③過渡応答波形より1次遅れ系や２次遅れ系の時間特性を読み取ることができる。
④与えられた伝達関数のゲインと位相を調べることができる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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制御理論の基礎である古典制御論のうち、本授業では伝達関数とその性質を中心に講義をおこなう。講義は教科書に従って進める。教科書の内容に関して説明したのち、受講学生に演習問題を課すことで理解度を深める。なお、ラプラス変換の知識を必要とするので、受講学生は並行して応用数学Ⅱを必ず履修すること。
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授業の計画
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第１週 制御工学の概要
第２週 動的システムと微分方程式、ラプラス変換、有理関数の極と零点、伝達関数（１）
第３週 伝達関数（２）、ブロック線図（１）
第４週 ブロック線図（２）、線形時不変系、むだ時間系、基本結合法則、等価変換
第５週 インパルス応答と単位ステップ応答、たたみ込み積分と入出力関係
第６週 １次遅れ系の単位ステップ応答、2次遅れ系の単位ステップ応答（1）
第７週 ２次遅れ系の単位ステップ応答（２）、近似線形化、周波数応答
第８週 周波数応答
第９週 周波数伝達関数、ベクトル軌跡（１）
第１０週 ベクトル軌跡（２）、ボード線図（１）
第１１週 ボード線図（２）
第１２週 ボード線図（３）
第１３週 ボード線図（４）
第１４週 ボード線図（５）
第１５週 学習内容のまとめ
第１６週 期末試験
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授業時間外学修の指示
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受講前：授業計画に該当する教科書の内容を読み込んでおくとともに、疑問点を整理しておくこと。
受講後：講義内容を復習し、講義時間内に理解できなかった式の展開や、自力で解けなかった演習問題を見直しておくこと。また，毎回の授業で課す演習問題には期末試験で問われる重要な内容が多く含まれているため、必ず復習しておくこと。
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成績評価の方法
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期末試験により到達目標①～④に達しているかを評価する（100％）。評価により60％以上を合格とする。
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テキスト・参考書等
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教科書：今井 弘之、竹口 知男、能勢 和夫、「新版 やさしく学べる制御工学」、森北出版、￥２，６００＋税、ISBN：978-4-627-91682-1
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履修上の留意点
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関数電卓を持参のこと（数値計算ソフトをインストールしたノートパソコンでも可）。
【manabaの利用法】
授業で使用する講義資料の掲載
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資料
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備考
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