2015年春学期  
 

科目名
学年
受講人数
評価
備考
ロボティクス概論
76
出席点+試験 6人の教員でオムニバス形式
機械工学序論
200
出席点+レポート 6人の教員でオムニバス+PBL
制御工学I(制御の基礎など)
3
99
中間テスト+期末テスト,演習・レポート  
制御工学I(制御の基礎など)
3
76
中間テスト+期末テスト,演習・レポート   
機械工学実験II/
エンジニアリングプラクティスII
3
35
出席点+レポート  
卒論I
4
11
輪講,平常点,中間報告 卒研
卒論II
4
1
輪講,平常点,中間報告 卒研(秋配属)
・序論の実習は,今年は長距離走るグループがいくつあった.壁に到達したチーム数は今までより多いのだけど,面白い!というチームが減った気がするな.そして,報告書の未提出と,余りに雑な報告書が多くて驚き.提出物という意識が低すぎる.
・制御工学Iは,中間テストの点が良かった.2クラスの平均は1点差程度.講義は1コマ目の方がざわついている感じだったけれど,結果は同じ.期末も1点差(中間と逆)だったので,合計の平均はちょうど同じ(1点差以内).期末に関しては相変わらず出力の定常値を求める問題なのにフィードバック系を構成してしまう学生がいるし,定常値が出せない.どうして,何度も講義で言っているし,使っているのに最終値の定理(極限)が正しく使えないなぁ.演習問題と少しパターンを変えただけで一気に出来なくなる感じ.
・実験は登録者がとても少なかった.驚きの35人.だめなレポートも目立った.空欄はないけれど,実験結果が抜けていたり,雑だったり.考察も書いてはあるけど論理性がないものが目立った.頑張っているのは判るんだけど,というレポートもチラホラ.



◆「機械工学序論」 (山川担当分のみ) 関連ページ

内容
ポイント
3回分
ゴム動力車競技! 与えられた材料(厚紙2枚とプラスチック棒6本と輪ゴム)で,ゴム動力で動く車を作り,走行距離と走行速度を競います.タイヤの数とサイズ,ボディの形状,輪ゴムの使い方で,走行速度や距離,走行の安定性と再現性が変わってきます.そこには材料力学や運動学,機構学などの機械設計の考え方や,加工法やプロセス管理などの製造に関する考察が入ってきます.
アイディアや結果に対する考察をレポートにまとめて提出.

◆「ロボティクス概論」副専攻科目 (山川担当分のみ)

内容
ポイント
全体説明 ロボティクスコースについての説明.ロボティクスとは?各科目についての概要,履修条件など.
4・5
ロボットと制御 ロボットを腕や足を動かすためには,制御器が必要である.うまい制御則を用いれば,望みの運動が得られるが,下手な制御では収束が遅かったり,入力にむだが生じる.人間の運動と比較しながら,運動制御の基礎であるフィードバック制御について説明する.制御システムの構成要素である「センサ,コントローラ,アクチュエータ」についても理解してほしい.
ビデオを見せながら,実際に制御を行って例を紹介する.高校までの数学の知識を使って制御則の例を考えてみよう.モデル作成や制御則設計と,数学や物理などの関係も紹介する.
15
試験  

◆「制御工学I」 授業日程 manabaコース

内容
ポイント
授業の進め方について テキストは北川・堀込・小川「自動制御工学」.
評価は中間・期末テスト+α(講義中の演習・レポート)
制御とは? 自動制御の歴史.JISによる定義.講義の内容など.
システムの数式モデル(1) モデル化について.車の振動を簡略化したモデルとしてのばねダンパ系.バネダンパ系の運動方程式で表すと,2階の微分方程式(数式モデル)が得られることを理解する.電気回路も2階の微分方程式で得られる.
システムの数式モデル(2) 微分方程式を解けば,システムの挙動が得られるが,高階の微分方程式を解いて解析するのは大変である.そこで,Laplace変換を導入する.ここでは,Laplace変換の定義,性質(定理)を理解する.基本的な公式は覚える.定理も頭に入れておく.
システムの数式モデル(3) 逆Laplace変換の定義を学び,Laplace変換を用いた微分方程式の解法を学ぶ.簡単な関数については,Laplace変換前後の対応を覚える.簡単な一次微分方程式などで,微分方程式とラプラス変換後の代数方程式との対応を理解して欲しい.
システムの数式モデル(4) 制御工学でのシステム表現である伝達関数,および特性方程式,極などの定義を学ぶ.レポート課題.
システムの数式モデル(5) ブロック線図を学ぶ.
中間試験  
システムの安定性(1) 伝達関数表現されたシステムの安定性について学ぶ.安定性の定義,システムの極との関係を学ぶ.一次系で理解し,イメージを掴むこと.
システムの安定性(2) ラウスの安定判別法.レポート課題.
10
時間応答1 応答の種類の説明.時間応答と周波数応答の違い.一次遅れ系のステップ応答と時定数.
11
時間応答2 二次系のステップ応答(過渡応答)と制御指標について学ぶ.レポート課題.
12
時間応答3 極配置と過渡応答の関係を理解する.システムの過渡応答(収束速度や振動)は,おおよそは極によって推測できることを理解しよう.
13
時間応答4 定常状態について学ぶ.定常偏差,速度偏差などを理解し,システムの型とフィードバック制御について学ぶ.
14
演習とまとめ 外乱があるときの定常偏差の変化.制御系設計の演習.総括.
15
期末試験  

◆「機械工学実験II」 授業日程

内容
ポイント
ガイダンス 実験テキストの配布,諸注意.
グラフの描き方や読み方,および結果と考察について.
実験は全て出席し,レポートを提出すること.
2〜
テーマ4「DCモータの制御実験」
(2週に分けて実施)
第一週:DCモータを対象とし,ステップ応答によるシステムの同定を行う.PI制御のゲインを変えて応答を比較する.安定限界となるゲインを実験的に求める.
第二週:コントローラ設計(PIゲインの決定)を行い,古典制御およびモータ制御について理解する.
※準備として理論解などを求めてから実験を行う.特に自信のない人は,テキストを読んで予習をしてくること.
レポート 2週の実験後,レポートを一週間以内に提出 実験で得られた結果をまとめ,参考文献等を調べて考察し,自分の考えをまとめること.この際,全体の構成(話の流れ)を意識してまとめること.提出物であるので,相手に分かりやすい表現を心がける.
当然,途中書きのレポートは受け取らない(=再提出)

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