Detail předmětu

Teorie automatického řízení II

FSI-VA2-KAk. rok: 2011/2012

Cílem kurzu je prohloubit znalosti z teorie automatického řízení (Popis systémů ve stavovém prostoru. Analýza a syntéza metod pro nelineární systémy).
V první části kurzu se prohlubují znalosti ze stavového popisu dynamických systémů. Stavové diferenciální rovnice, Závislost mezi stavovými rovnicemi a diferenciálními rovnicemi, Stavové rovnice lineárních diskrétních systémů.
V druhé části jsou zahrnuty nelineární regulační systémy. Metoda stavové roviny, Vyšetřování stability nelineárních systémů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

Schopnost analyzovat a navrhovat nelineární zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace nelineárních řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů. Získají znalosti z řešení systémů ve stavovém prostoru.

Prerekvizity

Základní znalosti metod používaných v analýze a navrhování lineárních spojitých systémů řízení. Základní principy automatického řízení, logické řízení a programovatelné automaty (PLC). Diferenciální rovnice systémů, přenosy, impulsní a přechodové funkce a charakteristiky, frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky, stabilita systémů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech laboratorních cvičení a zpracování elaborátů podle pokynů učitele. Zkouška je písemná a ústní. V písemné části student shrnuje dvě základní témata která byla přednášena a řeší tři příklady. Ústní část zkoušky obsahuje diskuzi o těchto úlohách a možné doplňující otázky.

Učební cíle

Cílem předmětu je formulovat a získat základní poznatky z automatického
řízení. Prezentuje se popis systémů ve stavovém prostoru a analýza a syntéza metod pro nelineární systémy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje písemným vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Vegte, V.D.J.: Feedback Control Systems, Prentice-Hall, New Jersey 1990, ISBN 0-13-313651-5
Levine, W.S. (1996) : The Control Handbook, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida 1996 , ISBN 0-8493-8570-9
Schwarzenbach,J.-Gill,F.K.:Syatem Modelling and Control, Butterworth-Heinemann, Oxford 2002, ISBN 0 340 54379 5

Doporučená literatura

Švarc,I.:: Automatizace-Automatické řízení, skriptim VUT FSI Brno, CERM 2002, ISBN 80-214-2087-1
Švarc,I.:Teorie automatického řízení, podpory FSI, www stránky 2003

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

    obor M-AIŘ , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor M-AIŘ , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Švarc, CSc.

Osnova

1. Popis systémů ve stavovém prostoru, spojitá i diskrétní podoba
2. Metody identifikace systémů
3. Převody stavového modelu
4. Stavové zpětnovazební řízení
5. Návrh stavového regulátoru s kompenzací poruchy
6. Návrh stavového řízení s pozorovatelem
7. Zobecnění návrhu stavového řízení, vhodné struktury pro návrh stavového řízení
8. Popis nelineárního systému, typické nelinearity
9. Metoda stavové roviny
10.Metody linearizace
11.Verifikace linearizovaného modelu
12.Úvod do robustního řízení
13.Syntéza regulačního obvodu s robustním řídicím členem

Řízené samostudium

43 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou
1. Řešení MIMO a MISO LTI systémů, stavový popis
2. Identifikace soustavy z naměřených dat (ARX, ARMAX)
3. Převody modelů soustav
4. Syntéza ve stavovém prostoru, stavový regulátor
5. Stavový regulátor s kompenzací poruchy
6. Stavový regulátor s pozorovatelem
7. Stavový regulátor s pozorovatelem a kompenzací poruchy
8. Modelování nelinearit soustavy
9. Použití metody stavové roviny
10. Linearizace modelů soustav
11. Posouzení chování linearizovaného modelu
12. Syntéza obvodu s linearizovaným modelem soustavy
13. Zápočet