徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    自動制御工学 (Automatic Control Engineering)

科目番号10382担当教員名伴　隆一単位2単位
科目群専門必修・選択必修開講期後期 対象年次1年
授業概要
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】自動制御の役立ち方講義【予習】教科書1〜10pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。
【復習】授業中に下線を引いた要点部分を復習する。
【2】数学的基礎講義、必要に応じて演習【予習】教科書11〜32p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31pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【3】動的システムのモデリング 講義、必要に応じて演習【予習】教科書33〜45p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45pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【4】１階の線形微分方程式講義、必要に応じて演習【予習】教科書47〜66p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66pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【5】自由システムの解と安定性��1階・2階・高階の微分方程式講義、必要に応じて演習【予習】教科書67〜89pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。
【復習】授業中に下線を引いた要点部分を復習する。
【6】自由システムの解と安定性�▲薀Ε紘修肇侫襯咼奪長堽鷦阿砲茲覦堕衄縦� 講義、必要に応じて演習【予習】教科書89〜105p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105pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【7】ラプラス変換�．薀廛薀絞儡垢猟蟲繊�各種関数・微分・積分のラプラス変換講義、必要に応じて演習【予習】教科書120〜131p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131pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【8】ラプラス変換��逆ラプラス変換の計算法、微分方程式の解法講義、必要に応じて演習【予習】教科書120〜131p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131pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【9】伝達関数とブロック線図講義、必要に応じて演習【予習】教科書133〜150p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150pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【10】ステップ応答とインパルス応答��1次遅れ系と2次遅れ系に対して講義、必要に応じて演習【予習】教科書151〜160pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。
【復習】授業中に下線を引いた要点部分を復習する。
【11】ステップ応答とインパルス応答��2次遅れ系の共振、高次遅れ系の応答について講義、必要に応じて演習【予習】教科書161〜173p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172pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【12】周波数応答講義、必要に応じて演習【予習】教科書175〜182p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182pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【13】ボード線図�ヾ霑壇�意味合い、1次遅れ系と2次遅れ系のボード線図講義、必要に応じて演習【予習】教科書183〜195pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。
【復習】授業中に下線を引いた要点部分を復習する。
【14】ボード線図��2次遅れ系の共振、高次遅れ系、様々な伝達関数のボード線図講義、必要に応じて演習【予習】教科書196〜209p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209pの演習問題を選択の上で解いて正解を確認する。
【15】ベクトル軌跡 講義、必要に応じて演習【予習】教科書211〜221pを読み、解らない用語を索引などで調べておく。
【復習】授業中に下線を引いた要点部分を復習する。
評価方法
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
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
参考図書
放射線技師のための数学　福田覚著　東洋書店
備考
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。