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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	制御工学入門 Introduction to Control Engineering	2	E214-01	2023年度４期（後学期）	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.複素数 2.ラプラス変換 3.線形微分方程式 4.伝達関数 5.ブロック線図

動的システムの解析、設計に必要な数学で、ロボット工学を学ぶ上で重要な複素数、ラプラス変換、微分方程式の解法を重点に学び、これらのツールをロボット工学のさまざまな科目に応用することができるようにする。複素数、微分方程式はロボットなどの動く機械やシステムの振る舞いを記述し解析する上での基本である。ラプラス変換は微分方程式の解法、制御工学の導入として重要な数学的道具である。本科目ではこれらに加え、伝達関数やブロック線図などの制御工学で用いられる表現方法について学ぶ。

授業の概要および学習上の助言

授業は、講義（質疑応答を含む）、演習およびレポート課題を適宜組み合わせて進める。本科目で取り扱う中心的な内容は以下である。　１．ラプラス変換と逆ラプラス変換　２．伝達関数とブロック線図オフィスアワーなどを積極的に利用し、レポートは完答して必ず提出すること。同時期に開講されるロボティクス数理・演習Ⅱ（本科目の演習を実施する）の履修を強く勧める。

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：基礎制御工学　増補版[共立出版] 参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能
力学の基礎科目、電気回路の専門基礎科目をよく理解し、複素数、微分、積分の基礎事項は自在に使えるようにしておくこと。

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	L	複素数の演算ができる。
②	L	基本的なラプラス変換ができる。
③	L	逆ラプラス変換を用いて線形微分方程式が解ける。
④	L	微分方程式からシステムの伝達関数を表現できる。
⑤	L	ブロック線図からシステムの伝達関数を表現できる。
⑥

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	40	20	0	0	0	0	100
指標と評価割合	総合評価割合		40	40	20	0	0	0	0	100
	総合力指標	知識を取り込む力	30	30	0	0	0	0	0	60
		思考・推論・創造する力	10	10	10	0	0	0	0	30
		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	10	0	0	0	0	10
		学習に取組む姿勢・意欲	0	0	0	0	0	0	0	0

※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	①	レ	授業明細表に指定した予定で総合的に達成度を評価するために期末試験をおこなう．なお，授業の進行状況に応じて予定が変更されることがある．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	振り返りとして，授業内容の理解度を確認するために不定期に小テストや中間テストをおこなう．なお，授業の進行状況に応じて予定が変更されることがある．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	授業内容の理解度を深めるために，不定期に４回程度，レポート課題を課す．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

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
変化する現象を微分方程式として示し、現象を解析するための動的システムとして表現することができる。現象の特性を示す上で必要な事項を判別し、動的システムを適切に解析することができる。	微分方程式として示された現象を、解析するための動的システムとして表現することができる。現象の特性を示す事項を理解し、動的システムを適切に解析することができる。

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	科目ガイダンス・授業の運営方針などの確認複素数・加減乗除・複素数のベクトル表示・極形式表現	講義（質疑応答を含む）と演習自己点検	予習：複素数、微分、積分の復習復習：教科書該当範囲の理解	30 60
２回	ラプラス変換の導入・ラプラス変換の定義・逆ラプラス変換	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
３回	ラプラス変換の基本的性質	講義（質疑応答を含む）と演習自己点検	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
４回	部分分数展開による逆ラプラス変換	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
５回	ラプラス変換による微分方程式の解法自己点検	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
６回	総合演習	演習自己点検	予習：第６回までの学習内容の復習復習：演習内容の復習	90 90
７回	総合演習中間テスト	演習と小テスト	予習：第７回までの学習内容の復習	180
８回	中間テストの振り返り伝達関数	解説講義（質疑応答を含む）と演習自己点検	予習：教科書該当範囲の通読復習：中間テストの内容の復習，教科書該当範囲の理解	30 60
９回	伝達関数	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
１０回	要素の伝達関数の例	講義（質疑応答を含む）と演習自己点検	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
１１回	ブロック線図	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
１２回	基本的自動制御系のブロック線図	講義（質疑応答を含む）と演習	予習：教科書該当範囲の通読復習：教科書該当範囲の理解	30 60
１３回	総合演習	演習自己点検	予習：第１２回までの学習内容の復習復習：演習内容の復習	90 90
１４回	総合演習期末試験	演習と試験	予習：第１３回までの学習内容の復習	180
１５回	期末試験の振り返り行動目標に対する達成度の確認	解説自己点検	復習：達成度の自己確認と総復習	90