自動制御工学基礎論

前期 木曜日 ３講時 保健学科第１講義室. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor: 本間 経康. 対象学科・専攻/Departments: 保健学科放射線技術科学専攻. セメスター/Semester: ５セメスター. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: MRT-FRS3J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

選択・必修/Required･Elective

必修

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業題目/Class subject

自動制御工学の基礎（古典制御理論の基礎）
/Fundamentals of classical control theory

授業の目的と概要/Object and Summary of Class

近年の情報技術の急速な進歩により，放射線機器をはじめ，多くの医用機器にも自動制御技術が広く普及している現状を踏まえ，機器を使う側の技術者として要求される自動制御工学の基礎的な理論を学びます。とくに，古典制御理論の基本的な考え方を学習し，発展を続けている自動化技術にも将来にわたって対応可能な普遍的基礎知識を身につけます。
/To understand fundamentals of classical control theory such as transfer functions, frequency response, transient response, and stability of feedback control systems.

学習の到達目標/Goal of study

以下を到達目標とします。
1.　微分方程式，ラプラス変換などを用いて，線形システムの伝達関数表現を求めることができる。
2.　周波数応答・過渡応答などを用いた解析法，および制御系の安定性など，医用機器の制御的な性能とその基本的な評価法を理解できる。
To understand (i) how to find transfer function of a linear system by using the differential equation and Laplace transformation and (ii) how to analyze frequency response, transition response, and stability of the system.

授業内容・方法と進度予定/Contents and progress schedule of the class

この授業は、Google classroomを使用します。Classcodeはb37wtzgです。
/Google classroom is used and the code is b37wtzg.
Classroomで指示を出しますので確認ください。

また、内容の理解には教科書の参照が重要になります。
毎回の資料で指示される範囲を必ず一読するようにしてください。

第１回　この授業で学べること（制御とは）/Introduction: What is control engineering?
第２回　動作の表現（微分方程式とラプラス変換）/Modeling: Differential equation and Laplace transformation)
第３回　伝達関数/Transfer function
第４回　周波数応答（その１）/Frequency response (Part 1)
第５回　周波数応答（その２）/Frequency response (Part 2)
第６回　過渡応答/Transient response
第７回　安定性とフィードバック制御系/Stability and feedback control system
第８回　まとめと試験/Summary and examination

理解促進のために小試験を実施します。/Short quizzes are held.

成績評価方法/Evaluation method

試験の成績 Examination score（60%程度）を中心に，小試験等の成績Short quizzes score （30%程度），平常点Class participation （10%程度）を加味して総合的に評価します。
ただし、感染拡大等の不測の事態により、定期試験の実施が困難な場合、比率が変更になる可能性があります。

教科書および参考書/Textbook and References

授業時間外学習/Preparation and Review

教科書ならびにClassroomで事前公開する資料を予習して授業に臨んでください。授業では基礎理論に絞って資料を投影し，補足説明に白板を使用します。抽象的な理論解説が多いため，復習として授業中に行う小試験や演習等，多くの具体的例題を実際に解いて理解を深めてください。
/Preparation for each lesson is required using the textbook and materials provided through Classroom. Questions arising from preparation should be understood by solving examples and exercises.