理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC200XD（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 200）制御工学入門Introduction to control systems engineering
伊藤 一之Kazuyuki ITO
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 | 2023 |
| 授業コードClass code | H5661 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火5/Tue.5 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E202 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 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 |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
The goals of this course are to
(1)Obtain basic knowledge about control theory.
(2)Understand mechanism of feedback controllers.
(3)Conduct simulations of feedback systems using MATLAB Simulink.
Grading Criteria
Term-end examination : 70%, Report 20%, In class contributions 10%
Learning activities outside of classroom
Students will be expected to have completed the required assignments after each class meeting. Your study time will be more than four hours for a class.
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
古典制御を中心にフィードバックシステムの基礎的事項を理解する
到達目標Goal
フィードバックシステムの基礎的事項を理解し，簡単な制御系が設計できるようになる
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. ）
講義形式の授業に加え，MATLABを用いた演習を行う
春学期の少なくとも前半はオンラインでの開講となる．それにともなう各回の授業計画の変更については，学習支援システムでその都度提示する．課題等の提出・フィードバックは「学習支援システム」を通じて行う.
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.)
あり / Yes
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
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※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。
1[対面/face to face]：概要
制御工学の分類、歴史、用途について概要を学ぶ。
2[対面/face to face]：動的システムと微分方程式
動的システムを微分法的式を用いて表現する方法を学ぶ
3[対面/face to face]：動的システムと伝達関数
動的システムを伝達関数を用いて表現する方法を学ぶ
4[対面/face to face]：伝達関数とブロック線図
伝達関数をブロック線図を用いて表現する方法を学ぶ
5[対面/face to face]：MATLAB基礎
四則演算，データ形式など，MATLABの基本的な使い方を学ぶ
6[対面/face to face]：MATLABによる数値データの可視化
グラフの書き方など，MATLABを用いて数値データを可視化する方法を学ぶ
7[対面/face to face]：MATLBによる動的システムのシミュレーション
Simulinkを用いて動的システムのシミュレーションを行う方法を学ぶ
8[対面/face to face]：基本伝達関数
基本伝達関数の応答をMATLABを用いて確認する
9[対面/face to face]：フィードバック制御系の定常特性解析1
フィードバック制御系の定常特性の計算法とその意味を理解する
10[対面/face to face]：フィードバック制御系の定常特性解析2
MATLABを用いて定常特性を確認する
11[対面/face to face]：演習１
（P制御，PD制御）
MATLAB Simulinkを用いてP制御，PD制御の応答を求め，安定性，定常偏差，オーバーシュートなど，制御系の特性を理解する
12[対面/face to face]：演習２
（PID制御）
MATLAB Simulinkを用いてPID制御の応答を求め，安定性，定常偏差，オーバーシュートなど，制御系の特性を理解する
13[対面/face to face]：演習３
PIDコントローラのチューニング（ステップ応答法）
ステップ応答法を用いてPIDコントローラのチューニングを行う
14[対面/face to face]：演習４
PIDコントローラのチューニング（限界感度法）
限界感度法を用いてPIDコントローラのチューニングを行う
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、1時間を標準とする】物理（力学）および数学（微分方程式）を復習しておくこと
テキスト（教科書）Textbooks
「制御工学」（著）渡辺嘉二郎、（出版社）サイエンスハウス
参考書References
授業中に紹介する
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末テスト（７０％），授業内演習（２０％），授業態度（１０％）などを総合的に評価して判断する
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
ブロック線図をプロジェクターで表示する関係上，文字が小さく見難いことがある．前列に座る，オペラグラスを用意するなど各自で対応されたい
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
大学より貸与されているPCを持参すること
その他の重要事項Others
企業での開発経験ならびに，国際レスキューシステム研究機構との共同研究経験を活かし，実際の課題解決への取り組みやその際の問題点などについても講義する．
本科目は，電気主任技術者資格の認定に必要とされる科目の一つである．詳しくは，履修の手引きを参照されたい．