Detail předmětu

Teorie automatického řízení I

FSI-VA1-KAk. rok: 2011/2012

Cílem kurzu je dát studentům oboru dostatečné znalosti z teorie automatického řízení.
V první a druhé části kurzu se prezentují různé principy a techniky používané 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. Dopravní zpoždění systémů, bloková algebra. Stabilita systémů.
Třetí část kurzu prezentuje rozvětvené regulační obvody a čtvrtá část mnohorozměrové regulační obvody.
Principy diskrétního řízení, vzorkování, Z – transformace, diferenčních rovnic, frekvenčních metod a stability diskrétních systémů jsou v páté části tohoto předmětu. Poslední část zahrnuje základy robustního řízení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

...Schopnost analyzovat a navrhovat lineární spojité i diskrétní zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů.

Prerekvizity

Základní znalosti z předmětu "Automatizace" (6AA): 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

...Cíl předmětu: Cílem předmětu je formulovat a získat základní poznatky z automatického
řízení, počítačového modelování, teorie a algoritmizace řídících systémů.

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

Ogatha,K.: Modern Control Engineering, Prentice Hall , fourth edition, New Jersey 2002, ISBN 0-13-043245-8
Schwarzenbach,J.-Gill,F.K.: System Modelling and Control, Butterwoth Heinemann, third edition, Oxford 2002, ISBN 0-340-54379-5

Doporučená literatura

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

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

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Švarc, CSc.

Osnova

1. Spojité řízení (opakování)
2. Diskrétní řízení (opakování)
3. Získání modelu systému, základy identifikace
4. Typové dynamické členy regulačních obvodů, přesnost regulace
5. Rozvětvené regulační obvody, dopravní zpoždění
6. Pokročilé metody syntézy regulačního obvodu
7. Kvalita regulace, syntéza regulačního obvodu podle zvolené kvality
8. Diskrétní systémy, volba vzorkování
9. Diskretizace spojitého systému
10.Pokročilé metody syntézy diskrétního regulačního obvodu
11.Obecný lineární regulátor
12.Úvod do mnohorozměrových regulačních obvodů
13.Analýza a syntéza mnohorozměrových regulačních obvodů

Řízené samostudium

43 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou
1. Opakování řešení příkladů spojitého řízení (M-script, Control toolbox/toolkit)
2. Opakování řešení příkladů diskrétního řízení
3. Identifikace soustavy z naměřených dat
4. Charakteristiky v časové a frekvenční oblasti, analýza typových dynamických členů
5. Řešení rozvětvených regulačních obvodů
6. Volba kompenzátoru, syntéza regulačního obvodu
7. Syntéza regulačního obvodu, vyhodnocení kvality
8. Syntéza regulačního obvodu podle zvolené charakteristiky
9. Volba vzorkování diskrétního systému
10. Analýza a syntéza diskrétních systémů
11. Kvalita a přesnost regulace diskrétních systémů
12. MIMO a MISO LTI systémy
13. Zápočet