制御システム工学関係科目

 

計測工学基礎（Introduction to Measurement Engineering）

蜂屋　弘之　教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 計測工学に関する基礎事項を習得させ，計測計画が立てられるような能力を養う。
  2. 測定値の処理，計測の方式，機械量の計測，電気量の計測，光計測技術，信号の変換

 

動的システム基礎（Fundamentals of Dynamical Systems）

井村　順一　教授　　　　前学期　　2－0－0

　制御工学に関連する基礎事項を教える。機械系，電気系，電気－機械系，流体系，熱系の動的な力の釣り合いを微分方程式（状態方程式）で表現し，さらに，それらの系相互間のアナロジー，および，動特性解析について扱う。

 

計測制御数学第一（Mathematics for Instrumentation and Control Ⅰ）

早川　朋久　准教授　　　　前学期　　2－1－0

  1. 計測・制御システム工学に必要な数学の基礎について講義および演習を行う。
  2. 1. 複素関数論　2. ラプラス変換　3. フーリエ解析　4. 確率と統計の基礎

 

計測制御数学第二（Mathematics for Instrumentation and Control Ⅱ）

°北川　能　教授　　三平　満司　教授　　　　後学期　　2－1－0

  1. 計測・制御システム工学に必要な数学の基礎について講義および演習を行う。
  2. 1. 偏微分方程式の基礎　2. 熱伝導方程式の各種解法　3. グリーン関数　4. 行列論　5. 行列論応用

 

熱と流体の力学（Heat and Fluid Engineering）

°持丸　義弘　教授　　小酒　英範　准教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 流体力学，熱力学および伝熱工学の基礎について概説する。
  2. 流体の流れの基礎知識を述べ，伝熱工学へと関連づける。有効エネルギー，熱サイクルなどの熱力学の基礎について述べる。

 

電気回路基礎（Basic Theory of Electric Circuit）

塚越　秀行　准教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 線形回路網の基礎的性質，定常応答の解析方法を習得させ，これを自由に駆使できるようにすることを目的とする。
  2. 1. 回路網の基本法則
    2. 回路微分方程式
    3. 複素表示（記号演算と基礎，インピーダンス，アドミタンス）
    4. 簡単な回路網
    5. 一般線形回路網解析

 

創造設計第一（Introduction to Creative Design）　SC：（H20選定）創造性育成科目

°塚越　秀行　准教授　　平田　敦　准教授　　　　前学期　　2－0－2

  1. 機械設計の基礎知識を習得させるとともに，設計に必要な工学の基礎を学ばせる。
  2. 与えられたテーマに沿ったロボット（遠隔操作マシン）を各自で設計，製作する。部品は，キットとして与えられる。授業の最終日に製作されたロボットによる競技会を行う。

 

情報処理概論及び演習（制シ）（Information Processing: Programming with C and Machine Design with CAD）

°山北　昌毅　准教授　　加嶋　健司　助教　　畑中　健志　助教　　留　滄海　助教　　　前学期　　1－3－0

  1. 制御システム工学を学ぶ学生にとって必要な情報処理の基礎的事項（計算機システム，構造化プログラミング，数値計算法など）について述べる。
  2. ワークステーションを用いてプログラミングC言語による演習を行う。
  3. CADによる製図についての基礎事項を学ぶ。

 

画像と信号の処理（Image and Signal Processing）

°奥富　正敏　教授　　大山　真司　准教授　　　　後学期　2－0－0

  1. フーリエ変換を始めとする信号処理の基礎，及び多次元信号としての画像の処理について講義する。
  2. フーリエ変換，サンプリング定理，不規則信号，DFTとFFT，画像センサと入力，画像変換，空間／周波数フィルタリング，画像再構成，画像計測

 

フィードバック制御（Feedback Control）

藤田　政之　教授　　　　後学期　　3－0－0

　自動制御の基礎理論，特に古典制御理論を中心とし，伝達関数・周波数応答を用いた線形フィードバック制御系の理論的解析並びに設計の手法を講義する。動的システム基礎を履修しておくことが必要である。

 

要素設計（Fundamentals of Machine Design）

戸倉　和　教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 材料の変形や強さに関する諸現象を学びながら，機械を構成する基本的な要素およびその表現方法を身につけさせる。
  2. 応力と歪，力の平衡，締結，案内，伝達要素，機械製図

 

メカトロニクスラボ（Mechatronics Labortory）　SC：（H20選定）創造性育成科目

°田中　正行　准教授　　大山　真司　准教授　　加嶋　健司　助教　　高山　潤也　助教

後学期　　1－0－3

　受講生各自がマイ・メカトロニクス・キットを持ち，それを使った「ものづくり」やコンテストを楽しみながら，メカトロニクスの基礎技術から簡単な応用までを能動的に体験・習得し，あわせて工学的創造力を培う。

実習課題：センサ，アクチュエータ，電子回路，メカニズム，マイクロコントローラ（組み込み用マイクロプロセッサ），制御ソフトウェアなど。

応用課題：授業を基礎編，システム制御編に分け，それぞれの最後に習得した技術と独創性を活かすテーマを設定してコンテストを実施する。

 

センサ工学（Sensor Technology）

内藤　誠一　非常勤講師　　宮地　宣夫　非常勤講師　　川井　健司　非常勤講師　　金川　信康　非常勤講師　　　　

前学期　　2－0－0

  1. 温度，圧力，流量，光など各種センサの物理的な原理について直観的に理解できるように解説する。各種センサに共通する特性（精度，直線性，分解能）や，センサから信号を検出し，コンピュータに取り込むための電子回路，AD変換器などのインターフェースについても述べる。
  2. 各種センサの原理，インターフェース，センシングシステム

 

現代制御論（Modern Control Theory）

三平　満司　教授　　　　前学期　　2－0－0

　線形定係数系の安定理論，構造理論（可制御性，可観測性，正準系）について述べた後，極指定によるレギュレータの設計，オブザーバの設計，サーボ系と内部モデル原理について論じ，さらに，最適制御問題について扱う。

 

流体制御システム（Fluid Power Control Components and Systems）

°北川　能　教授　　香川　利春　教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 現在，一般社会で広く用いられている主要な駆動方式には，電気アクチュエータを用いる方式および流体アクチュエータを用いる方式がある。本講義はこのうちの流体アクチュエータを用いる方式である流体制御システムについて詳しく解説する。まず，用いる制御要素である流体アクチュエータを含む流体制御機器の動作原理と特長ならびに構造と特長を述べ，次にこれらを制御システムとして構成する際に用いる制御理論の基礎ならびに設計法について述べる。
  2. 流体による動力制御（Fluid Power Control）の基礎，油圧制御機器，油圧制御システム，空気圧制御機器，空気圧制御システム

 

加工学基礎（Introduction to Manufacturing Processes）

平田　敦　准教授　　　　後学期　　2－0－0

  1. 機械を構成する種々の材料の性質について習得し，その材料から形のある物を造る加工法の原理，理論について習得する。加工法は数学，物理，化学などの法則を利用して行われるので，科学的観点から加工現象を理解するための基礎知識をも習得する。
  2. 材料の構造と性質，加工のメカニズム，加工法の種類

 

制御システム工学ラボ研修（Training in Laboratories on Control and Systems Engineering）
C：（H20認定）創造性育成科目

各教員（°学科長，小酒　英範　准教授，早川　朋久　准教授，畑中　健志　助教，留　　滄海　助教，
高山　潤也　助教）　　　　前学期　　1－0－2

  1. 制御システム工学の実践に必要な知識と技術を，研究室に一定期間所属し，実験やゼミナールに参加することにより習得することを目的とする。
  2. 研究室は，制御グループ，計測グループ，メカトロニクスグループ，熱流体・加工グループの４つのグループに大別され，各グループでは，それぞれの分野における基礎的な知識・技術を習得するための課題と，基礎技術を用いて応用研究を推進するために必要な思考力を向上するための課題が用意される。

 

生産加工技術（Manufacturing Process Engineering）

°戸倉　　和　教授　　平田　　敦　准教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 各種の生産加工法を分類し，その基本原理，加工理論，加工機械装置を相互関連的に理解しながら，最近の加工技術の動向を習得する。
  2. 対象を定めて生産技術に関する課題を抽出し，これを調査し，発表する機会を設ける。
  3. 生産加工に関係する学内の施設を見学する。
  4. 機械科学科，機械知能学科，機械宇宙学科以外の学生を対象とする。

 

計測システム論（Sensing Systems Theory）

大山　真司　准教授　　　　前学期　　2－0－0

  1. 計測工学における基礎的な高精度化手法および計測システムの構成法について述べる。
  2. 計測系の基本構成，雑音低減法，種々の高精度化手法，システム構成論。

 

ディジタル制御（Digital Control）

石井　秀明　准教授　　　　後学期　　2－0－0

  1. コンピュータなどのディジタル演算装置を用いて動的システムを制御するための理論について，基礎から応用までにわたって講義する。
  2. フィードバック制御，現代制御論を履修していることが望ましい。

 

熱エネルギー変換学（Thermal Energy Conversion）

°持丸　義弘　教授　　小酒　英範　准教授　　　　　　後学期　　2－0－0

  1. レシプロエンジンやガスタービンエンジン，ボイラおよび蒸気タービンなどの熱機関サイクル，性能とその制御，コジェネレーションシステム，クリーン燃焼と環境保全など。
  2. ターボ式流体機構の理論，翼素理論，キャビテーションなど熱エネルギー変換に関係する流体の理論と現象。

 

創造設計第二（Creative Design of Control Systems）　SC：（H20選定）創造性育成科目

°倉林　大輔　准教授　　早川　朋久　准教授　　留　滄海　助教　畑中　健志　助教　　比田井　洋史　助教　　　　　　　

後学期　　2－0－2

  1. グループによる自律移動機械の製作を通じて制御システム工学応用システムの実現方法，創造的プロジェクトの推進手法を習得させる。
  2. 1. センサ，アクチュエータ，電子回路，マイクロプロセッサを応用した自律移動機械の立案・設計・製作。
    2. 上記機械によるグループ対抗競技会，および技術発表会を行う。
  3. メカトロニクスラボを履修していることが望ましい。

自動制御(a)，(b)（Automatic Control）

(a) °井村　順一　教授　　(b) 北川　　能　教授　　後学期　　2－0－0

　制御システム工学科以外の学生で自動制御の知識を必要とするものに対して自動制御の基礎理論を教える。

(a)　電気/機械系などの特色に着目しながら，動的システムのモデル化と状態方程式解析について扱い，その基礎の上に立って，安定論，線形システムの構造論，極指定，オブザーバ，等について述べる。すでに自動制御の基礎を学んでいることが望ましい。

(b)　初めて自動制御を学ぶものに対して，自動制御技術をその基礎から論ずる。内容は，基礎概念，伝達関数，周波数応答，安定判別，自動制御系の設計である。

 

ロボット工学第一（Robot Dynamics and Control Ⅰ）

°山北　昌毅　准教授　　塚越　秀行　准教授　　後学期　　2－1－0

  1. ロボットの制御を理解する上で必要となるロボットシステムのモデリングについて解説する。
  2. 1. ロボットの構成　2. ロボットの運動学　3. ロボットの動力学

 

ロボット工学第二（Robot Dynamics and Control Ⅱ）

倉林　大輔　准教授　　　　後学期　　2－0－0

  1. ロボット工学第一の内容を基に，ロボットの制御方法を初歩的なものから，高度なものへと順を追って解説する。
  2. l. 目標軌道　2. 線形化制御　3. インピーダンス制御　4. 力と位置のハイブリッド制御　
    5. 可操作性楕円体・操作力楕円体　6. 冗長マニピュレータの制御

 

移動機械と制御（Mobile Machine and Control）

山田　弘之　非常勤講師　　梶田　秀司　非常勤講師　　箕輪　利通　非常勤講師　　原田　研介　非常勤講師　　　　

後学期　　2－0－0

  1. 制御工学の先端応用として，自動車の制御技術，へリコプタの原理と制御技術について論ずる。
  2. 1. エンジン制御システム，2. エンジン診断および変速機制御，3. 安全および情報システム，4. ヘリコプタの常識，5. 純国産へリコプタRP－1実験機の開発，6. へリコプタの基礎理論
  3. ヒューマノイドロボット開発について解説する。

 

知能システム基礎（Foundations of Computational Intelligence）

廣田　　薫　教授　　出口　　弘　教授　　山村　雅幸　教授　　°三宅　美博　准教授　　
村田　　智　准教授　　小野　　功　准教授　　後学期　　1－0－0

　人間および生物の知能の源泉を理解するとともに，知的なシステムを工学的に実現するための理論と方法論についてオムニバス形式で講義する。具体的には，知的システム制御，社会シミュレーション，バイオインフォマティクス，共創システム，分子ロボティクス，遺伝アルゴリズムなどを題材に取り上げる。

 

知能集積システム（Intelligent Integrated Systems）

小俣　　透　教授　　佐藤　海二　准教授　　初澤　　毅　教授　　°川嶋　健嗣　准教授

後学期　　1－0－0

　機械システムの知能化，集積化について論じる。具体的には，

  1. 人に役立つロボットとして医療・福祉・産業に展開するロボットについて講述する。
  2. マイクロメートル，ナノメートルの精度で論じられる機械運動システムについて講述する。
  3. ナノ・マイクロマシン，マイクロメカニズムの製作法，応用等について講述する。
  4. 空気圧サーボシステムの精密位置決め，ロボット等への応用について講述する。

 

プロセス制御（Process Control）

°香川　利春　教授　　薄　豊文　非常勤講師　　高津　春雄　非常勤講師　　前田　知久　非常勤講師
星野　毅夫　非常勤講師　　曽禰　寛純　非常勤講師　　田村　佳弘　非常勤講師　　苅谷　俊行　非常勤講師　　
藤野　謙司　非常勤講師　　大曲　康仁　非常勤講師

後学期　　2－0－0

  1. 本講義ではプロセス制御の代表的な制御対象である温度，レベル，流量，圧力，成分などの重要な諸量の計測制御について解説する。
  2. 1. 概説　2. プロセス制御用計算機システム　3. 工業用調節弁　4. プロセスにおける制御器　
    5. プロセス生産管理システム　6. 製油精製におけるプロセス制御

 

ロボットビジョン（Robot Vision）

奥富　正敏　教授　　前学期　　2－0－0

　3次元空間の2次元投影像である画像から，元の3次元空間に関する情報を獲得・利用するための，理論や手法について解説する。「画像と信号の処理」を履修していることが望ましい。

 

科学技術実践英語（Advanced English Communication for Engineers）

各教員　　後学期　　1－0－0

　科学技術者のための実践的な英語コミュニケーションスキル開発を行う。受講予定者は，予めTOEICを受験し申告時にTOEIC SCORE SHEETを提出する必要がある。申告時において，ある程度のTOEIC SCOREレベルに達していることが望ましい。授業では，コミュニケーションスキルの内容に応じてクラス編成を行ない訓練を行う。