Detail předmětu

Řízení a regulace 2

FEKT-BPC-RR2Ak. rok: 2018/2019

Předmět se zaměřuje na analýzu chování a syntézu řízení pro složitější systémy, zejména nelineární. Během jeho studia je diskutována problematika stability nelineárních systémů, získání globálního představy o chování systému a návrh řídících algoritmů. Rovněž jsou objasněny základní možnosti návrhu regulátoru umožňujícího robustní řízení a identifikace parametrů řízeného systému.

Garant předmětu

prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- analyzovat komplikovanější řídící systémy určené především pro řízení nelineárních soustav
- navrhovat řídicí struktury pro nelineární systémy
- ověřovat stabilitu nelineárních dynamických systémů
- navrhovat řízení nelineárních systémů s využitím linearizace
- navrhovat základní řídicí struktury založené na releové regulaci a klouzavém režimu

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia. Je předpokládána znalost řízení lineárních systémů v rozsahu kurzu BRR1 a modelování v rozsahu kurzu BMOD.

Doporučená nebo povinná literatura

ŠOLC, F.; VÁCLAVEK, P.; VAVŘÍN, P. Řízení a regulace II. Brno: VUT, 2004. s. 1 ( s.) (CS)
Kotek, Kubík,:Teorie automatického řízení II. (CS)
Razím, M., Štecha, J.: Nelineární systémy, ČVUT 1997 (CS)
Slotine, J., Weiping, L.: Applied Nonlinear Control. Pearson Education, 1990. (EN)
Khalil, H.K.: Nonlinear Systems. Prentice Hall, 1996. (EN)
Gelb, A., Velde, W.: Multiple-input Describing Functions and Nonlinear System Design. McGraw-Hill, 1968. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení odborného základu a cvičení na počítači. V rámci cvičení jsou vypracovávány testy pro ověření znalostí. Student odevzdává tři samostatné úlohy.

Způsob a kritéria hodnocení

70 bodů závěrečná písemná zkouška
30 bodů projekty a minitesty na cvičeních
Podmínkou udělení zápočtu je získání alespoň 10 bodů ze cvičení a účast na cvičeních

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Popis nelineárních systémů, základní nelinearity, linearizace.
2. Stavová trajektorie nelineárních systémů, rovnovážné stavy.
3. Typické stavové trajektorie systémů prvního a druhého řádu.
4. Fázová trajektorie, určení času na fázové trajektorii, indexové teorémy existence mezního cyklu.
5. Harmonická linearizace, metoda harmonické rovnováhy.
6. Stabilita nelineárních systémů, možnosti pojetí stability nelineárních systémů.
7. Ljapunovova metoda určení stability.
8. Popovovo kritérium stability, věty o nestabilitě. Lineární řízení nelineárních systémů, wind-up jev.
9. Lineární řízení nelineárních systémů - gain scheduling, zpětnovazební linearizace.
10. Reléové systémy - polohový servomechanismus, systémy s proměnnou strukturou. Řešitelnost soustavy nelineárních diferenciálních rovnic.
11. Základy návrhu řízení v klouzavém režimu.
12. Identifikace dynamických systémů.

Cíl

Prohloubení znalostí z předmětu RR1. Seznámit studenty s metodami analýzy chování nelineárních dymanických systémů. Návrh a praktická realizace regulátorů pro řízení nelineárních systémů. Seznámení s možností návrhu lineárních regulátorů na základě linearizace a exaktní linearizace, reléové systémy a základní princip návrhu robustního regulátoru. Získaní základních znalostí identifikace parametrů řízených systémů.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech