WSS20801 モデルベース演習II

広島大学シラバス

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年度 2024年度開講部局先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻スマートイノベーションプログラム

講義コード WSS20801 科目区分専門的教育科目

授業科目名モデルベース演習II

授業科目名
（フリガナ）モデルベースエンシュウニ

英文授業科目名 Practice on Model-Based Systems Design II

担当教員名脇谷　伸

担当教員名
(フリガナ) ワキタニ　シン

開講キャンパス東広島開設期 1年次生前期２ターム

曜日・時限・講義室 (2T) 集中

授業の方法演習授業の方法
【詳細情報】　

演習中心

単位 1.0 週時間　使用言語 B : 日本語・英語

学習の段階 5 : 大学院基礎的レベル

学問分野（分野） 25 : 理工学

学問分野（分科） 11 : 電気システム制御工学

対象学生

授業のキーワードモデルベース開発，第一原理モデリング，制御システム設計，システム制御（PID制御）

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
（学部生対象科目のみ）
到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ）

授業の目標・概要等基礎的な演習を通じてモデルベース開発（MBD）の基本概念とMILSやHILSなどの基本技術について習得する。
この講義で学習する主な内容は以下である。
（１）モデルベース開発（MBD）の基本概念
（２）第一原理モデリングに基づくシステムモデリング
（３）Model-In the Loop Simulation (MILS)
（４）Hardware-In the Loop Simulation (HILS)

授業計画第1回数値シミュレーションの基礎[1]
（MATLAB/Simulink演習1）
第2回数値シミュレーションの基礎 [2]
（MATLAB/Simulink演習2）
第3回モデリング基礎 [1]
（第一原理モデリングとシミュレーション演習 1）
第4回モデリング基礎 [2]
（第一原理モデリングとシミュレーション演習 2）
第5回 MILS演習基礎 [1]
（モデルベース開発とは？（V字開発プロセスとMILSおよびHILS），MILSとは？）
第6回 MILS演習基礎 [2]
（DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習1）
第7回 MILS演習基礎 [3]
（DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習2）
第8回 MILS演習基礎 [4]
（DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習3）
第9回 MILS演習基礎 [5]
（DCモータ制御システムのモデリング：コントローラモデル設計演習1）
第10回 MILS演習基礎 [6]
（DCモータ制御システムのモデリング：コントローラモデル設計演習2）
第11回 HILS演習基礎 [1]
（HILとは？（HILSプロセスおよびHILシミュレータ））
第12回 HILS演習基礎 [2]
（HILシミュレータへのプラント実装1）
第13回 HILS演習基礎 [3]
（HILシミュレータへのコントローラ実装1）

第14回 HILS演習基礎 [4]
（HILシミュレータへのコントローラ実装2）
第15回 MBDの産業応用事例紹介

第15回終了時に最終レポートを課す

教科書・参考書等講義では基本的にパワーポイントによる資料を用いるが，より学習の内容を深めるために以下の書籍を参考にすることが望ましい。
山本透（編著）：実習で学ぶモデルベース開発 -『モデル』を共通言語とするV字開発プロセス-，コロナ社，ISBN-10 : 433904654X
三田宇洋： MATLAB/Simulinkによるモデルベースデザイン入門，オーム社，ISBN-10 : 4274214028

授業で使用する
メディア・機器等　

【詳細情報】

授業で取り入れる
学習手法　

予習・復習への
アドバイス本講義は演習のため，特別な予習・復習は要求しないが，各演習課題が前回の演習課題の上で成り立っているため，わからないことがあればそのままにせず，必ず担当教員へ質問をすること。

履修上の注意
受講条件等物理学（電気，機械）の基礎，微分・積分の基礎およびシステム制御工学に関する講義を履修しておくことが望ましい。演習ではMATLAB/Simulink（Versionは2022a以降）を用いるため，PCにインストールができない場合は事前に担当教員へ相談すること。

成績評価の基準等演習課題 40%，レポート50%，，授業への参画態度 10%

実務経験

実務経験の概要と
それに基づく授業内容

メッセージこれまでに学習したシステム設計に関する知識が，モデルという一つの言語で統一的に扱えるということを意識しながら演習を進めること。

その他原則としてコンピュータを持参すること。

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。

年度	2024年度	開講部局	先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻スマートイノベーションプログラム
講義コード	WSS20801	科目区分	専門的教育科目
授業科目名	モデルベース演習II
授業科目名（フリガナ）	モデルベースエンシュウニ
英文授業科目名	Practice on Model-Based Systems Design II
担当教員名	脇谷　伸
担当教員名 (フリガナ)	ワキタニ　シン
開講キャンパス	東広島	開設期	1年次生前期２ターム
曜日・時限・講義室	(2T) 集中
授業の方法	演習	授業の方法【詳細情報】
演習中心
単位	1.0	週時間		使用言語	B : 日本語・英語
学習の段階	5 : 大学院基礎的レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	11 : 電気システム制御工学
対象学生
授業のキーワード	モデルベース開発，第一原理モデリング，制御システム設計，システム制御（PID制御）
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（学部生対象科目のみ）
到達度評価の評価項目（学部生対象科目のみ）
授業の目標・概要等	基礎的な演習を通じてモデルベース開発（MBD）の基本概念とMILSやHILSなどの基本技術について習得する。この講義で学習する主な内容は以下である。（１）モデルベース開発（MBD）の基本概念（２）第一原理モデリングに基づくシステムモデリング（３）Model-In the Loop Simulation (MILS) （４）Hardware-In the Loop Simulation (HILS)
授業計画	第1回数値シミュレーションの基礎[1] （MATLAB/Simulink演習1）第2回数値シミュレーションの基礎 [2] （MATLAB/Simulink演習2）第3回モデリング基礎 [1] （第一原理モデリングとシミュレーション演習 1）第4回モデリング基礎 [2] （第一原理モデリングとシミュレーション演習 2）第5回 MILS演習基礎 [1] （モデルベース開発とは？（V字開発プロセスとMILSおよびHILS），MILSとは？）第6回 MILS演習基礎 [2] （DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習1）第7回 MILS演習基礎 [3] （DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習2）第8回 MILS演習基礎 [4] （DCモータ制御システムのモデリング：プラントモデル設計演習3）第9回 MILS演習基礎 [5] （DCモータ制御システムのモデリング：コントローラモデル設計演習1）第10回 MILS演習基礎 [6] （DCモータ制御システムのモデリング：コントローラモデル設計演習2）第11回 HILS演習基礎 [1] （HILとは？（HILSプロセスおよびHILシミュレータ））第12回 HILS演習基礎 [2] （HILシミュレータへのプラント実装1）第13回 HILS演習基礎 [3] （HILシミュレータへのコントローラ実装1）第14回 HILS演習基礎 [4] （HILシミュレータへのコントローラ実装2）第15回 MBDの産業応用事例紹介第15回終了時に最終レポートを課す
教科書・参考書等	講義では基本的にパワーポイントによる資料を用いるが，より学習の内容を深めるために以下の書籍を参考にすることが望ましい。山本透（編著）：実習で学ぶモデルベース開発 -『モデル』を共通言語とするV字開発プロセス-，コロナ社，ISBN-10 : 433904654X 三田宇洋： MATLAB/Simulinkによるモデルベースデザイン入門，オーム社，ISBN-10 : 4274214028
授業で使用するメディア・機器等
【詳細情報】
授業で取り入れる学習手法
予習・復習へのアドバイス	本講義は演習のため，特別な予習・復習は要求しないが，各演習課題が前回の演習課題の上で成り立っているため，わからないことがあればそのままにせず，必ず担当教員へ質問をすること。
履修上の注意受講条件等	物理学（電気，機械）の基礎，微分・積分の基礎およびシステム制御工学に関する講義を履修しておくことが望ましい。演習ではMATLAB/Simulink（Versionは2022a以降）を用いるため，PCにインストールができない場合は事前に担当教員へ相談すること。
成績評価の基準等	演習課題 40%，レポート50%，，授業への参画態度 10%
実務経験
実務経験の概要とそれに基づく授業内容
メッセージ	これまでに学習したシステム設計に関する知識が，モデルという一つの言語で統一的に扱えるということを意識しながら演習を進めること。
その他	原則としてコンピュータを持参すること。
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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