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難解な制御工学を実体験により学び直すことができる実験教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01051
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関舞鶴工業高等専門学校

研究代表者

川田 昌克  舞鶴工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (90311042)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード制御工学教育 / メカトロニクス技術者育成 / LEGO MINDSTORMS / MATLAB/Simulink
研究成果の概要

本研究では,難解な制御工学の学習用教材として安価なクレーン/倒立振子を開発した.この教材は,LEGO MINDSTORMSの部品,LEGO Power Functionsのモータ,サードパーティのLEGO用角度センサおよび汎用的な部品を利用して,簡単に組み立てられる.ソフトウェアとしては制御工学の分野で標準的なMATLAB/Simulinkを利用する.この教材を利用して,モデリング,古典制御,現代制御を効果的に学習できるコンテンツを提案し,実際に授業で使用した.授業後のアンケートによりその学習効果を確認した.また,web上にコンテンツを掲載し,一般公開した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] LEGO MINDSTORMS を利用した回転型倒立振子の開発(韓国語翻訳版)2015

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 雑誌名

      自動化技術 (Automation Systems)

      巻: 31-8 ページ: 63-67

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 制御実験で学ぶ PID 制御の基礎とモデルベース設計による制御性能向上のポイント2018

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      日本テクノセンター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LEGO MINDSTORMS を利用した教育用倒立振子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川田昌克,青木紘海
    • 学会等名
      第 5 回 SICE 制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 制御実験で学ぶ PID制御の基礎とモデルベース設計による制御性能向上のポイント2017

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      日本テクノセンターセミナー
    • 発表場所
      たかつガーデン (大阪)
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 制御実験で学ぶ PID制御の基礎とモデルベース設計による制御性能向上のポイント2017

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      鉄鋼会館(東京)
    • 年月日
      2017-02-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 制御実験で学ぶ PID 制御の基礎とモデルベース設計による制御性能向上のポイント2017

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      日本テクノセンター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LEGO MINDSTORMS を利用した制御工学教育の事例紹介2017

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      Robotics Education Day 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LEGO MINDSTORMS を利用した制御工学教育の実践2015

    • 著者名/発表者名
      川田昌克
    • 学会等名
      平成 27 年度制御工学教育研究集会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 倒立振子で学ぶ制御工学2017

    • 著者名/発表者名
      川田昌克(編著),東 俊一,市原裕之,浦久保孝光,大塚敏之,甲斐健也,國松禎明,澤田賢治,永原正章,南 裕樹
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] MATLAB/Simulink と実機で学ぶ制御工学 -PID 制御から現代制御まで-(韓国語翻訳版)2015

    • 著者名/発表者名
      川田昌克(Woo-Jin Choi 訳)
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      教保文庫
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 「MATLAB/Simulink と実機で学ぶ制御工学」サポートページ

    • URL

      http://www.maizuru-ct.ac.jp/control/kawata/study/book_lego/book_lego_page.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 「倒立振子で学ぶ制御工学」サポートページ

    • URL

      http://www.maizuru-ct.ac.jp/control/kawata/study/book_ip/book_ip_page.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] LEGO MINDSTORMS を利用した回転型倒立振子の開発

    • URL

      http://www.maizuru-ct.ac.jp/control/kawata/sice/sice.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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