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徳島文理大学 | Webシラバスシステム |
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| 徳島文理大学短期大学部 |
| 科目番号 | 10375 | 担当教員名 | 伴 隆一 | 単位 | 2単位 |
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| 科目群 | 専門 | 必修・選択 | 必修 | 開講期 | 後期 | 対象年次 | 1年 |
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| 授業概要 |
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| 医療機器に用いられる制御システムを工学的な立場から論じる。ラプラス変換、伝達関数を用いる古典制御理論について講義する。制御システム工学を理解するのに必要な数学について十分説明しながら、実際の制御系を例示する。 |
| 到達目標 |
| �｜亮院瞥�解） （１）動的システムの挙動を表現する線形微分方程式を解く手順を学ぶ。 （２）線形微分方程式を直接的に解かずに、ラプラス変換をして代数方程式の解を求め、 さらに、逆ラプラス変換によって、微分方程式の解を求める手順を学ぶ。 （３）正弦波の入力を動的システムに加えた場合の周波数による応答特性を学ぶ。 ��態度（関心・意欲） 動的システムの挙動を表現した数学的記述による展開に関心を持つ。 �５伺宗壁集宗� 数学的な展開式を理解の上で、ボード線図やベクトル軌跡などのグラフで特性を表現できるようになる。 �せ弭�･判断 動的システムの周波数による応答特性などを理解し、安定性などを判断できる。 |
| 授業計画 | 授業形態 | 授業時間外学習 | |
|---|---|---|---|
| 【1】 | 自動制御とフィードバック制御 | 講義 | 【予習】教科書11〜24pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。 【復習】教科書22〜24のコラム1-2を復習する。 |
| 【2】 | 数学的基礎(三角関数、複素数、逆三角関数） | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書56〜64p,85〜86pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】参考書からの配布プリントでの例題や練習問題を復習する。 |
| 【3】 | 数学的基礎(対数関数、指数関数、行列、ネイピア数、オイラーの公式） | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書103〜104p,145p,169〜171pで解らない用語を調べておく。 【復習】参考書からの配布プリントでの例題や練習問題を復習する。 |
| 【4】 | 数学的基礎(微分、積分、微分方程式） | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】前回配布のプリントで、解らない用語を調べておく。 【復習】参考書からの配布プリントでの例題や練習問題を復習する。 |
| 【5】 | 伝達関数、ラプラス変換 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書26〜27p,35p,131〜134pで、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書132〜134pの証明過程を復習する。 |
| 【6】 | ブロック線図 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書25〜37pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。 【復習】教科書32p〜33pの例題を復習する。 |
| 【7】 | 周波数伝達関数 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書39〜55pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。 【復習】教科書43p,47p,50pの例題を復習する。 |
| 【8】 | フィードバック制御系の応答 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書65〜86pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。 【復習】教科書72p,80p,82p,83pの例題を復習する。 |
| 【9】 | ボード線図 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書87〜104pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。 【復習】教科書93p,98p100pの例題を復習する。 |
| 【10】 | フィードバック制御系の安定性判別 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書105〜126pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書112p,116p,120p,121p,124pの例題を復習する。 |
| 【11】 | ラウスの安定判別法 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書108p,232〜235pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書234p,235の例題を復習する。 |
| 【12】 | 伝達関数表現とラプラス変換 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書129〜145pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書139p,141pの例題を復習する。 |
| 【13】 | 状態変数表現 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書147〜171pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書153p,157p,160p,164pの例題を復習する。 |
| 【14】 | 根軌跡法 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書173〜195pを読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書183p,188p,193pの例題を復習する。 |
| 【15】 | PID制御の実習 | 講義、必要に応じて演習 | 【予習】教科書199〜228を読み、解らない用語を調べておく。 【復習】教科書200p,202p,226pの用語を復習する。 |
| 評価方法 |
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| 定期試験（６０％）、レポート（３０％）平常点（１０％）により総合評価します。 遠隔授業などでメールによる質問も増えましたが、当方に質問が有った場合は、他の生徒からも同様の質問が有り得ると思い、次の授業の冒頭にて質問を共有すべく回答を解説することによって全員にフィードバックします。 |
| 教科書 |
| 例題で学ぶ はじめての自動制御 臼田昭司著、技術評論社 |
| 参考図書 |
| システム制御入門 畠山省四朗・野中謙一郎・釜道紀浩著、オーム社 放射線技師のための数学 福田覚著 東洋書店 |
| 備考 |
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| オフィスアワー:木曜16:15-17:55 15号館 2階 3223室 科目ナンバー：FA-ME-2C2L 実務経験については、医療機器メーカーである(株)島津製作所にて、1978年から1996年まで核医学機器分野での研究・開発・共同研究などの実務を経験し、さらに1997年から2011年まで医療機器分野でマーケティング・事業企画・米国駐在・工業会活動などの実務を経験しました。 |