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年度 2017年度 開講部局 工学部
講義コード K6037021 科目区分 専門教育科目
授業科目名 電気電子システム工学実験I
授業科目名
(フリガナ)
デンキデンシシステムコウガクジツケン1
英文授業科目名 Experiments in Electrical Engineering Electronics and System Engineering I
担当教員名 佐々木 守,富永 依里子,中本 昌由,関崎 真也
担当教員名
(フリガナ)
ササキ マモル,トミナガ ヨリコ,ナカモト マサヨシ,セキザキ シンヤ
開講キャンパス 東広島 開設期 3年次生   前期   セメスター(前期)
曜日・時限・講義室 (前) 火5-9
授業の方法 実験 授業の方法
【詳細情報】
作業 
単位 1.5 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 電子工学
対象学生 電子システム課程,電気システム制御課程の3年次生および過年度生
授業のキーワード 放電・プラズマ,制御系設計,電動機制御と発送電システム 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
この授業科目の位置づけ 第二類専門科目の中で,専門基礎科目第二群に属し,計器や装置を実際に取り扱って、各講義での内容の理解を深めるとともに、実践的な応用力を養う。 
到達度評価
の評価項目
電気・電子・システム・情報系プログラム
(能力・技能)
・実際的な問題・課題を解決するための実験および数値計算的手法,および関連資料の収集により,問題・課題を解決する能力。
(総合的な力)
・グループワークにおけるチームワーク,リーダーシップやコミュニケーション能力。 
授業の目標・概要等 後期に開講する電気電子システム工学実験IIと合わせて,回路設計,光半導体と光通信,放電・プラズマ技術,パワーエレクトロニクス,発電・送電システム、制御システム,最適化等,現代社会を支える主要な電気・電子技術の原理や動作を実験を通して体得する. 
授業計画 第1回
電気電子システム工学実験Iの内容のガイダンス
第2回以降は,下記のテーマの実験を班毎におこなう.
実験テーマの順番も班毎に指定する.

1.放電・プラズマ
 1週目 直流高電圧によるヘリウムガスの絶縁破壊特性の測定。
 2週目 直流高電圧によるアルゴンガスの絶縁破壊特性の測定。
 3週目 ラングミュアプローブを用いたプローブ電流-電圧特性の測定。
 4週目 プラズマパラメータ(電子温度,電子密度)の計算。

2.制御系設計
 1週目 MATLAB/Simulinkによるモデルの記述,ON-OFF制御器設計,比例+積分+微分(PID)制御器設計
 2週目 制御対象のモデル化,微分先行型PID制御(PI-D制御)器の設計,比例微分先行型PID制御(I-PD制御)器の設計,実機検証
 3週目 目標値が変化する場合についての検討,外乱抑制を目的とした制御器設計
 4週目 追加実験,発展課題

3.電動機制御と発送電システム
 第1週
  [同期発電機の特性試験と並行運転]
 ・同期発電機の回転原理と発生電力に関する説明
 ・直流電動機と三相同期発電機の内部抵抗測定
 ・三相同期発電機の無負荷試験
 ・三相同期発電機の短絡試験
 ・三相同期発電機2台を用いた並行運転
第2週
  [三相誘導電動機のインバータ制御]
 ・電力変換に関する基礎理論の説明
 ・インバータの基本原理の説明
 ・インバータ実習装置を用いた各種波形観測
 ・三相誘導電動機のトルク特性
 ・三相誘導電動機の周波数特性
 第3週
 (奇数班)*実験設備の都合上,奇数班と偶数班に分かれます。
  [模擬送電システムを用いた線路事故現象と保護リレーの動作特性]
 ・線路事故と対称座標法の説明
 ・3相1線地絡事故における故障計算
 ・対称分インピーダンスの測定
 ・地絡電流の測定
 ・保護リレー装置の動作確認
 (偶数班)
  [電動機の速度制御と効率評価]
 ・電動機の制御方式に関する説明
 ・鉄道模型を用いたモータ速度制御
 ・電圧制御方式,抵抗制御方式,Tr制御方式,PWM制御方式
 ・損失評価
 第4週
 第3週の奇数班と偶数班を入れ替え同様の実験を行う。 
教科書・参考書等 実験テキスト 「電気電子システム工学実験I」 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト,配付資料,実験資材,電卓等 
予習・復習への
アドバイス
各テーマの教員の指示に従って,準備およびレポート作成のためのデータ解析をおこなうこと.
2.制御系設計
 「むだ時間+1次遅れ系」と「PID制御」を予習(復習)しておくこと。
3.電動機制御と発送電システム
 1週目
 ・電磁気学を復習してくること。
 ・テキストをよく読み予習してくること。
 2週目
 ・電力変換(インバータ)についてテキストをよく読み予習してくること。
 3週目
 ・(奇数班) 線路事故現象とその保護方法についてテキストをよく読み予習してくること。
 ・(偶数班)モータの速度制御法についてテキストをよく読み予習してくること。
 4週目
 ・3週目の奇数班と偶数班を入れ替え同様に予習してくること。 
履修上の注意
受講条件等
ガイダンス時に班分けが行われ,各自,週2回の授業のどちらかに割り当てられる。 
成績評価の基準等 レポートによる総合評価 
メッセージ 予め班分けなどの情報が掲示されるので注意すること。また,ガイダンスが行われるので必ず出席すること。ガイダンスでは,事故防止について注意がなされ,班分けの調整も行われる。出席しない場合,不利益を被ることがあるので注意すること。 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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