Detail předmětu

ASŘ - průmyslová informatika

FAST-CW51Ak. rok: 2013/2014

Teorie řídících systémů. Matematické vztahy - popis dynamického chování pomocí diferenciálních rovnic, Laplaceova a Fourierova transformace. Matematické modelování, simulační modely. Typové prvky. Stabilita systémů. Regulátory - druhy, principy funkce, návrh. Lineární a nelineární systémy. Optimální systémy. Adaptivní systémy. Expertní systémy. Fuzzy logika a jazykové modely. Vágní systémy a selská logika. Logické automaty.
Automatizované systémy řízení technologických procesů. Cementářský průmysl, výroba betonu a pórobetonu, keramika - cihlářství. Linky na výrobu konstrukčních celků a stavebních panelů. Robotika a manipulátory. Systémy řízení přípravy výroby.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Václav Rada, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb (TST)

Výsledky učení předmětu

Zvládnutím cílů předmětu CW51 Automatizované systémy řízení (ASŘ) - průmyslová informatika se studenti seznámí se základy kybernetiky. Získají základní znalosti z teorie i praxe pro oblast teorie řízení systémů. Poznají základy analýzy a syntézy lineárních systémů s doložením na jednoduchých ukázkách. Studenti se seznámí s matematickým modelováním dynamických systémů. Zvládnou základy nelineárních a extremálních systémů, fuzzy systémů a principy selské logiky. Poznají možnosti využití speciálních programů ve výpočetní technice a simulačního software.

Prerekvizity

Základní informace o teorii systémů a o řízení systémů, základní informace o měření, základní fyzikální principy základních typů snímačů, vše na úrovni středoškolské odborné fyziky a technické vysokoškolské fyziky.

Korekvizity

Studenti mohou získávat související znalosti například v předmětu Teorie měření a regulace.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka probíhá formou přednášek, praktických cvičení a samostudia. Účast na přednáškách je doporučená, na cvičeních povinná.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro úspěšné absolvování předmětu se předpokládá průběžné studium a účast na přednáškách i cvičeních. Student prokáže znalosti při odpovědích během průběhu zkoušky. Zápočet pro uzavření cvičení je podmíněn jednak pravidelnou účastí a jednak odevzdáním jednotlivých zadaných úloh.

Osnovy výuky

1. Základní pojmy, možnosti a uplatnění ASŘTP. Analýza řídících systémů.
2. - 4. Teorie řídících systémů - Laplaceova a Fourierova transformace, statické a dynamické vlastnosti lineárních obvodů. Stabilita. Logické automaty.
5. Základní typové dynamické články, bloková algebra, klasifikace regulovaných soustav, ústřední členy regulátorů.
6. Základy teorie řídících systémů, návrh ústředního členu regulátoru, návrh řídících algoritmů. Nelineární systémy, stavový prostor.
7. Optimální a adaptivní systémy, expertní systémy, vágní systémy a selská logika.
8. Metody a prostředky ASŘTP.
9. ASŘTP v cementářském průmyslu I. - předhomogenizační skládky, mlýnice.
10. ASŘTP v cementářském průmyslu II. - řízení cementářských pecních linek.
11. ASŘTP v cihlářském průmyslu - řídící systém based na bázi fuzzy logiky úpravy suroviny a vytváření, řízení sušícího a pálicího procesu.
12. ASŘTP výroby pórobetonu, řízení mletí, řízení směšování.
13. ASŘTP ve výrobě stavebních dílců - řízení mísicích jader. Technologie a příprava výroby.

Učební cíle

Seznámit studenty se základy kybernetiky v oblasti teorie řízení systémů, včetně základů analýzy a syntézy lineárních systémů s doložením na jednoduchých ukázkách. Matematické modelování dynamických systémů a využití výpočetní techniky. Základy ostatních systémů řízení.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Rosa, J.: ASŘTP průmyslové výroby stavebních hmot a dílců. SNTL, Praha, 1984. (CS)
Novák, V.: Fuzzy množiny a jejich aplikace. SNTL, Praha, 1986. (CS)
Rosa, J.: ASŘTP ve stavebnictví. MŠ ČSR, Praha, 1987. (CS)
Gvozdjak, L., Vitko, A: Základy kybernetiky. Alfa, Bratislava, 1990. (CS)
Tůmová, O., Čtvrtník, V., Girg, J: Elektrická měření - měřicí metody, skripta. ZČU Plzeň, 2000. (CS)

Doporučená literatura

Zadeh, L. A.: Fuzzy Sets and their Application. Academic Press, New York, 1977. (EN)
Zadeh, L. A.: Fuzzy Sets as a Basic for a theory of Possibility. Fuzzy Sets and Systems. Academic Press, New York, 1978. (EN)
Davis, E.: Representations of Common-sense Knowledge. Morgan Kaufman, San Mateo, 1990. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor M , 1. ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Rada, CSc.

Osnova

1. Základní pojmy, možnosti a uplatnění ASŘTP. Analýza řídících systémů.
2. - 4. Teorie řídících systémů. Laplaceova a Fourierova transformace, statické a dynamické vlastnosti lineárních obvodů. Stabilita. Logické automaty.
5. Základní typové dynamické články, bloková algebra, klasifikace regulovaných soustav, členy regulátorů.
6. Základy teorie řídících systémů, návrh členů regulátoru, návrh řídících algoritmů. Nelineární systémy, stavový prostor.
7. Optimální a adaptivní systémy, expertní systémy, vágní systémy a selská logika.
8. Metody a prostředky ASŘTP.
9. ASŘTP v cementářském průmyslu I. - předhomogenizační skládky, mlýnice.
10. ASŘTP v cementářském průmyslu II. - řízení cementářských pecních linek.
11. ASŘTP v cihlářském průmyslu - řídící systém na bázi fuzzy logiky pro úpravu suroviny, řízení sušícího a pálicího procesu.
12. ASŘTP výroby pórobetonu, řízení mletí, řízení směšování.
13. ASŘTP ve výrobě stavebních dílců - betonárna, řízení mísicích jader.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Rada, CSc.

Osnova

1. Základní pojmy. Příklady prvků systémů řízení. Analýza řídících systémů.
2. - 4. Matematický popis dynamických vlastností. Přenosová funkce. Laplaceova a Fourierova transformace. Stabilita.
5. Základní typové dynamické člen, bloková algebra.
6. Klasifikace regulovaných soustav, členy regulátorů.
7. Návrh členů regulátoru, PID regulátor.
8. Návrh řídících algoritmů.
9. Ukázky - nelineární systémy, stavový prostor, optimální a adaptivní systémy, expertní systémy, vágní systémy a selská logika.
10. Automatické řízení v cementářském průmyslu I. - příklady - předhomogenizační skládky, mlýnice.
11. Automatické řízení v cementářském průmyslu II. - příklady - řízení cementářských pecních linek.
12. Automatické řízení v cihlářském průmyslu III. - příklady - řídící systém na bázi fuzzy logiky.
13. Automatické řízení výroby pórobetonu a ve výrobě stavebních prvků - příklady.