Detail předmětu

Mikropočítačové řízení elektrických pohonů

FEKT-MMRPAk. rok: 2017/2018

V předmětu jsou probírány moderní mikroprocesorové obvody pro řízení elektrických pohonů a způsob jejich použití v elektrických pohonech se zpětnovazební regulací. Pro demonstraci problematiky je v laboratorních cvičeních požíván digitální signálový procesor Motorola DSP56800. V laboratorních cvičeních studenti samostatně pracují s mikroprocesorovým vývojovým systémem. Jsou realizovány jednoduché úlohy pro seznámení s architekturou a periferiemi mikroprocesorových obvodů pro elektrické pohony (architektura DSP, A/D převodník, generátor pulsní-šířkové modulace, časovače, atd.) a dále jsou realizovány algoritmy regulační smyčky na reálném laboratorním pohonu (PS regulátor, dolní propust).

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Písemnou a ústní zkouškou se ověřuje, že absolvent předmětu je schopen:
- popsat a vysvětlit blokové schéma HW elektrického pohonu s tranzistorovým měničem
- popsat dopředné a zpětné vazby v elektrickém pohonu pro jeho řízení, vysvětlit požadavky na fyzickou realizaci a popsat běžné typy snímačů elektrických a mechanických veličin a jejich připojení do číslicového řídicího systému a zpracování jejich signálů.
- Vysvětlit základní rozdíly mezi řízením mikroprocesory s pevnou a plovoucí řádovou čárkou. Vysvětlit strategie reprezentace veličin a parametrů v pevné řádové čárce.
- Popsat požadavky na mikroprocesory pro řízení elektrických pohonů z hlediska periferií. Popsat principy a funkce klíčových periferií mikroprocesorů (PWM, ADC, Čítače)
- Vysvětlit matematické popisy funkčních bloků regulačních schémat (filtry, regulátory, aproximace funkčních závislostí, transformace komplexního prostorového vektoru, algoritmy DC a AC 3-fázové PWM)

Na laboratorních cvičeních se studenti naučí a formou hodnocených individuálních projektů se ověřuje schopnost:
- realizovat programové funkce jednotlivých funkčních bloků regulačních schémat řízení elektrických pohonů
- provést nastavení periferií, realizovat měření analogových signálů
- realizovat a nastavit regulační smyčky stejnosměrného pohonu

Prerekvizity

Z oblasti aplikované matematiky by měl být student schopen: - aplikovat operátorový počet ve spojitém i diskrétním čase - aplikovat diferenční rovnice - aplikovat vektorový počet Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen: - vysvětlit principy tranzistorových měničů - vysvětlit metody řízení stejnosměrných a střídavých strojů - aplikovat programovací jazyk C - používat vývojové nástroje mikroprocesorových aplikací

Doporučená nebo povinná literatura

Klíma B., Stupka R.;Mikroprocesorová technika v elektrických pohonech; Elektronický text FEKT VUT v Brně (CS)
Freescale Inc.; 56F8000 Peripherial reference manual (EN)
Freescale Inc. ; DSP56800E 16-Bit Digital Signal Processor Core (EN)
Freescale Inc.; 56F83xx Motor Control Library Reference Manual Rev. 2.0, 04/2005 (EN)
Freescale Inc.; DSP56800E_Quick_Start User’s Manual Targeting Freescale 56F8xxx Platform (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává dva samostatné projekty.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Hodnoceny jsou 2 zápočtové projekty a ústní zkouška s písemnou přípravou

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

- HW elektrického pohonu
- Vazby, sensory, zpracování signálů senzorů
- Mikroprocesory, zlomková aritmetika, assemblerovské funkce
- Periferie
- Implementace rgulátorů
- Implementace funkčních závislostí
- Implemetace DC a trojfázových PWM
- Implementace regulace DC pohonu

Cíl

Úvod do moderního číslicového řízení pohonů.

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

Povinná jsou laboratorní cvičení

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-SVE , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor