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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
航空制御工学
Aircraft Control Engineering
2 E118-01 2022年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.ラプラス変換 2.伝達関数とブロック図 3.周波数応答と過渡応答 4.安定余裕 5.地域連携 FBW機に代表されるように、現代の航空機にとって飛行制御は不可欠な技術です。 「航空制御工学」では、制御技術を理解し、さらに航空機の飛行制御則設計/解析の基礎を 学びます。 飛行機と社会(特に地域社会)との連携の重要性についても学ぶ航空工学演習で本科目の知識 を活用し、経験知とします。
授業の概要および学習上の助言
本講義は、まず、制御技術に不可欠な、ラプラス変換、伝達関数、ブロック図等について学びます。次に、制御特性の把握に 不可欠な、極・零点配置、周波数応答、過渡応答について学びます。 その上で、制御システムの根幹であるフィードフォワードおよびフィードバックの概念を理解し、安定余裕の導出方法および 根軌跡法を学びます。 航空制御工学の仕上げとして、実際の航空機の飛行制御系について例題を通して学びます。 航空制御では、航空機の運動方程式を用いて解析するので、 「飛行力学」で学んだ運動方程式について復習しておいて下さい。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:コンピュータ時代の実用制御工学[技報堂出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:オイラーの贈物[東海大学出版会]、機械システム制御の実際[産業図書]、例題で学ぶ航空制御工学[技報堂出        版]、電気電子工学シリーズ11、制御工学[朝倉書店]
履修に必要な予備知識や技能
工学基礎の数学を復習して下さい。必要な数学知識は、授業の最初に説明しますが、下地が無いと理解が困難と思います。 数値計算に各自のパソコンを用います。パソコンの使用方法は熟知して下さい。 また、学内ネットワークにアクセスできるようにしておいて下さい。 「飛行力学」で学んだ知識が必要ですので復習しておいて下さい。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D 時間領域の運動とラプラス変換領域での特性との対比について説明できる。
D,I,J 動的システムをラプラス変換して伝達関数で表すことができる。また極と零点について説明できる。
D,I,J 伝達関数から過渡応答を求め、極・零点との関係を説明できる。
D,I,J ボード線図やベクトル軌跡を描くことができる。また、システムの安定不安定を判別できる。
D,I,J フィードバックがある場合の伝達関数を求めることができ、根軌跡の概略を描くことができる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 30 25 15 0 0 0 0 70
思考・推論・創造する力 10 5 5 0 0 0 0 20
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 10 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 講義や小テスト等を軸に、応用が必要な問題を用いて、講義内容の理解度を確認します。 理解度の確認ですので、途中の導出過程を必ず書いて下さい。
クイズ
小テスト
教科書の演習問題を軸に、応用が必要な問題を用いて、講義内容の理解度を確認します。 理解度の確認ですので、途中の導出過程を必ず書いて下さい。
レポート 教科書の演習問題を軸としますが、十分な時間が有りますので、 調査や応用が必要な課題に対してレポートを作成します。 途中の思考過程や導出過程も書いて下さい。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 ・疑問点等が有ればオフィスアワーを含め適時に聞きに来て下さい。 ・下記事項はマイナス評価となりますので注意して下さい。   レポート提出遅れ   私語等、授業を妨げる行動を注意してもやめない場合
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
CAS(Control Augmentation System)レベルの制御則をブロ ック図レベルで構築できる。 制御対象となる航空機運動の数学モデルに対して、制御則の各 パラメータを、技術的根拠を以て設定することができる。 SAS(Stability Augmentation System)レベルの制御則をブ ロック図レベルで構築できる。 制御対象となる航空機運動の数学モデルに対して、制御則の各 パラメータを、技術的根拠を以て設定することができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1回 ・ガイダンス ・知識の確認 ガイダンス 講義と質疑 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
2回 ・ラプラス変換 ・演習 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 100
3回 ・伝達関数とブロック図 ・演習 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 100
4回 ・伝達関数とブロック図(続き) ・演習 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 100
5回 ・振り返り ・小テスト1(基準) 試験 振り返り 講義内容を理解したことを確認し ます。 後日、答案を返却し、問題の回答 /解説を行いますので、 再度復習して知識の定着を図って 下さい。 50
6回 ・周波数応答と過渡応答 ・演習 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
7回 ・周波数応答と過渡応答(続き) ・演習 講義と質疑 パソコンを用いた実技 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
8回 ・振り返り ・小テスト2(基準) 試験 振り返り 講義内容を理解したことを確認し ます。 後日、答案を返却し、問題の回答 /解説を行いますので、 再度復習して知識の定着を図って 下さい。 50
9回 ・安定余裕 ・演習 講義と質疑 パソコンを用いた実技 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
10回 ・根軌跡法 ・演習 講義と質疑 パソコンを用いた実技 自己点検 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
11回 ・航空機の飛行制御 講義と質疑 パソコンを用いた実技 【予習】配布資料が有れば、これ を通読しておく。 【復習】講義内容を復習し、ノー トを整理する。 疑問点が有れば、適宜質問に来て 下さい。 100
12回 ・振り返り ・小テスト3(基準) 試験 振り返り 講義内容を理解したことを確認し ます。 後日、答案を返却し、問題の回答 /解説を行いますので、 再度復習して知識の定着を図って 下さい。 50
13回 ・知識の整理 復習 これまでに学んだ知識を整理しま す。 ノートの整理を完了させて下さい 。 100
14回 ・知識の整理 ・達成度確認試験 復習と試験 これまでに学んだ知識を整理しま す。 これまでに学んだ範囲を確認しま す。 50
15回 ・まとめと確認 振り返り 自己点検 答案を返却し、問題の回答/解説 を行います。 学習支援計画書の目標に達してい ることを各自で確認します。 30