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シラバスコード S-176R21-01 ナンバリング Ce302Scf
科目名 制御実装活用
科目名英文 Advanced Control Implementation Techniques
学部 工学部 授業形態 講義
学科・科目区分 コンピュータ応用学科 教職科目対応 工業(高)
科目分野 専門発展 実践的教育対応  ―
配当年次 3年次 学期区分 後学期
必選区分 選択 単位数 2 単位
担当教員 岡崎秀晃
アクティブラーニング グループワーク、ディスカッション、ICTの活用、実験、実習、実技
授業の目的と進め方
ICT時代では、機械などを自動的にうまく操ること(デジタル制御と組み込み制御)が重要になっている。制御工学の基礎となる古典制御と現代制御(機械学習を含む)の方法を対象とするシステムに適応し、デジタル制御と組み込み制御で実装応用できるようになることは,現代人として必要不可欠である。本講座の目的は,古典制御と現代制御(機械学習を含む)の方法を対象とするシステムに適応してデジタル制御と組み込み制御を実装応用できることを学修することである。

古典制御と現代制御(機械学習を含む)の方法を対象とするシステムに適応してデジタル制御と組み込み制御を実装応用できるようにするため、ブレッドボード上にホールなどのセンサー、FET回路を実装して、LED・DCモータのPWM制御や学習制御などを行う実習とレポート・課題によるふりかえりの繰り返しによって習得する。
デジタル制御と組み込み制御を実装応用できることを学修させるために、制御系CADソフトウエア:Mathscript, LabVIEWと、学生向け組み込みデバイスNImyRIOを使用する。毎回の授業に対する予習・宿題課題および授業中のアクティビティが40点,第6回の中間課題20点,期末課題40点の合計100点で評価する。
この授業は制御実装活⽤なので,学⽣の理解と進度状況によっては,各項⽬の時間配分を変更することを了解頂きたい.
課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法
Moodleで解答を公開
Moodleからコメントとしてフィードバック
履修の条件
制御実装基礎とメカトロニクスシステム(制御理論編)
の履修が望ましい.
教科書
図解 LabVIEW実習(第2版) 堀 桂太郎著 森北出版
pdf資料を配布する。
NI myRIOプロジェクトエッセンシャルガイド
http://www.ni.com/gate/gb/GB_ACADNIRIOGUIDE/US
http://www.ni.com/gate/gb/GB_ACADNIRIOGUIDE/JA
参考書
高校数学でマスターする制御工学,小坂 学著,コロナ社
高校数学でマスターする現代制御とデジタル制御,小坂 学著,コロナ社
はじめての制御工学 改訂第2版 (KS理工学専門書)
佐藤 和也 (著), 平元 和彦 (著), 平田 研二 (著) 講談社
はじめての現代制御理論 (KS理工学専門書)
佐藤 和也 (著), 下本 陽一 (著), 熊澤 典良 (著)  講談社
Make: Electronics, Chales Platt著 オライリージャパン
到達目標
LabVIEWシステムを構築するためのグラフィカルプログラミングがわかる.(進める力)
基本的なLabVIEWシステムが構築できる.(進める力)
LabVIEWシステムを通して、他者に,自分の制御システムの説明ができる.(つなげる力)
LabVIEWシステムを通して、他者の制御システムの設計の評価ができる.(つなげる力)
指標と評価割合
  評価方法
受講態度 授業中の
活動
予習・復習 成果物・
発表
試験 学習の
振り返り
共通指標 a:受け取る力
b:深める力
c:進める力 10 10 10 60 10
d:高める力
e:伝える力
f:つなげる力 10 10 10 60 10
固有指標 g:知識・理解
h:技術・活用
全体の評価割合 10 10 10 60 0 10
授業計画
回数 学修内容 予習・復習内容 時間
授業ガイダンス,授業の内容・進め方などの説明:Mathscript,
LabVIEW、NImyRIO活用
カラー抵抗の読み方
予習1 プリントによる予習 2
LabVIEWプログラミングの実習1
抵抗に関する口頭試問実施予定
予習2 予習:授業内容のまとめ 1
復習2 復習:課題レポート 2
LabVIEWプログラミングの実習2
抵抗に関する口頭試問実施予定
予習3 予習:授業内容のまとめ 1
復習3 復習:課題レポート 2
LabVIEWプログラミングの実習3
抵抗に関する口頭試問実施予定
予習4 予習:授業内容のまとめ 1
復習4 復習:課題レポート 2
LabVIEWプログラミングの実習4 予習5 予習:授業内容のまとめ 1
復習5 復習:課題レポート 2
LabVIEW sub vi の練習とシェア変数などの応用
予習6 予習:授業内容のまとめ 1
復習6 復習:課題レポート 2
はじめてのNImyRIOのプログラミング
myRIOの加速度の表示で遊ぼう
予習7 予習:授業内容のまとめ 1
復習7 中間課題のための復習 4
中間課題:NImyRIOのプログラミングの実習
今日の実習フォルダのサンプルを改良して
面白そうなものを作ってください。
例:myRIOの加速度の表示 1 = 9.80665N/s^2
ボタンを押したときだけ、「xの加速度(-1 ~1の範囲であることに注意)、yの加速度(-1 ~1の範囲であることに注意)、zの加速度(-1 ~1の範囲であることに注意)を全部かけたり、わったりした演算をする(0で割るときはケースストラクチャで別処理すること)」
ボタンを押したときだけ、「LEDを全部 点灯させる」など
復習8 復習:中間課題 6
回路制作の基礎とLEDの点灯:
ブレッドボードの使い方
カラー抵抗の読み方
JoyStick回路
myRIOを用いて,LEDの点灯ができるようになった証拠をアップしてください)の証拠写真と証拠動画(1分以内)をアップロードしてください
予習9 予習:授業内容のまとめ 1
復習9 復習:課題レポート 2
10 制御とはなにかをわかる:LEDの明るさを制御する
myRIOとFET回路によってLEDのONOFFができるようになった証拠の証拠写真と証拠動画(1分以内)をアップロードしてください
予習10 予習:授業内容のまとめ 1
復習10 復習:課題レポート 2
11 FETによってモータの回転速度を制御する(FET+NImyRIO実習)
手と電池によってモータの時計回転と反時計回転できるようになった証拠をアップしてください
FETによってモータの回転速度が制御できるようになった証拠写真と証拠動画(1分以内)をアップロードしてください
予習11 予習:授業内容のまとめ 1
復習11 復習:課題レポート 2
12 モータの回転速度とJoyStickと関係づける
予習12 予習:授業内容のまとめ 1
復習12 復習:課題レポート 2
13 期末課題:モータの回転速度とLEDの明るさをJoyStickと関係づける制御を作ってみよう1 予習13 予習:授業内容のまとめ 1
復習13 復習:課題レポート 5
14 期末課題:モータの回転速度とLEDの明るさをJoyStickと関係づける制御を作ってみよう2
復習14 復習:最終課題作成 6
15 期末課題:モータの回転速度とLEDの明るさをJoyStickと関係づける制御を作ってみよう3 復習15 復習:最終課題作成 6
16 振り返り:期末課題で制作した制御系を発表し合い,相互評価する 復習16 最終課題内容の復習 2
主担当教員のオフィスアワー
火曜日 3コマ H302室または H317室(3401室または4119室の場合指示あり)

教員への連絡はMoodleのメッセージ機能を用いること。
上記以外の時間を希望する場合は事前に連絡するのが望ましい。
連絡する際は、件名、学籍番号、氏名を明記すること。

(備考)
教員への連絡はMoodleのメッセージ機能を用いること。

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