理工学部Faculty of Science and Engineering
HUI200XE（人間情報学 / Human informatics 200）組込制御工学Embedded System Control Engineering
小林 潤也Junya KOBAYASHI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H6121 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
応用情報工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Control is required to operate the embedded system consisting of hardware and software. Control engineering is an important technology that successfully designs its control system.
In this lesson, students learn basic theory of control engineering.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
ハードとソフトからなる組込システムを効率よく動作させるには最適な制御が必要となる。その制御系をうまく設計、運用する技術が制御工学である。本授業では、組込システムを開発する場合に必要となる制御工学の基礎理論を習得する。
到達目標Goal
制御工学の基礎理論を理解し、実際に具体的な組込システムの制御系を設計できる技術、手法を習得する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
組込システムに重要な制御工学の基礎を学ぶ。指定した参考書の内容をもとに作成したプリントを用いて講義する。毎回小テストを行うことで講義の理解を深める。講義の前に前回の小テスト結果を解説することにより、理解度を高めるとともに、当日の講義に入りやすくする。リアクションペーパー等におけるコメントは適宜授業内で紹介し、授業内容の理解に活かす。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回：組込制御工学とは
組込システム技術と制御工学、組込システムとは、ハードウェア構成、ソフトウェア構成
第2回：組込システムと制御工学
組込システムとは、組込システムの例、人間の動作と制御、制御とは、制御の種類、
第3回：伝達関数とラプラス変換
伝達関数、微分方程式とラプラス変換、基本的な時間関数とラプラス変換、オイラーの公式
第4回：制御系の基本要素とその伝達関数
ラプラス変換、ラプラス逆変換、伝達関数の一般形、基本要素の伝達関数
第5回：ブロック線図
ブロック線図、ブロック線図の等価変換則、ブロック線図を用いた伝達関数の求め方
第6回：制御系の応答特性１
制御系の応答特性
制御系の応答特性（過渡応答）、過渡応答の計算方法、代表的要素の過渡応答特性
第7回：制御系の応答特性２
代表的要素の過渡特性、性能評価指標、定常特性、定常偏差
第8回：中間試験
第9回：周波数応答
周波数応答、ベクトル軌跡
第10回：ボード線図
ボード線図、結合系のボード線図、結合系の周波数特性
第11回：システムの安定判別
制御系の安定性、ラウスの安定判別法、フルヴィッツの安定判別法、ナイキストの安定判別法
第12回：位相余裕とゲイン余裕とPID制御
ベクトル軌跡を用いた安定度の評価、ボード線図を用いた安定度の評価、PID制御
第13回：組込制御工学まとめ
伝達関数とラプラス変換、制御系の基本要素、ブロック線図、制御系の応答特性、周波数特性、ボード線図、システムの安定判別、位相余裕とゲイン余裕
第14回：期末試験
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】小テスト結果を再度見直して復習することが望ましい。
また、講義の進行に合わせて参考書の演習問題を行うのが望ましい。
なお、事前準備として微分方程式と微積分の定理を十分に復習しておくこと。
テキスト（教科書）Textbooks
参考書をもとにしたプリントを使用
参考書References
則次俊郎、堂田周治郎、西本澄著「基礎制御工学」（朝倉出版）
森政弘著「基礎制御工学」（東京電機大）
西野信、杉本英樹著「わかりやすい組込みシステム構築技法-ハードウェア編-」（共立出版）
澤田勉著「わかりやすい組込みシステム構築技法-ソフトウェア編-」（共立出版）
成績評価の方法と基準Grading criteria
主に期末試験の結果で評価するが、中間試験や小テスト、出席率も参考の上、総合的に判断する。
成績評価の配分
出席率：70％以上
中間試験、小テスト：50点
期末試験(第14回授業で実施)：50点
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
基本的な考え方、具体的な応用方法の基本部分を習得できるようにするとともに、この分野の学問に興味がわくような講義とするように心がける。
途中で前半の基本理論の復習を行うことにより理解度を深めるように留意する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
主にプロジェクタを使用して、スライドで講義する。
その他の重要事項Others
オンラインでの開講となった場合、オンライン授業の方法や授業計画の変更、成績評価方法の変更などについては、学習支援システムでその都度提示する。担当教員から学習支援システムを通じた連絡がないか、日ごろからよく確認するようにしてください。