prof. Ing. Petr Pivoňka, CSc.

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Absolvent kurzu by měl být schopen navrhovat, realizovat a seřizovat řídicí systémy se standardně vyráběnými regulátory od připojení čidla až po akční člen. Dále by měl zvládnout návrh, nastavení a seřízení složitých řídicích algoritmů, případně být schopen řídicí systémy doplnit novými náročnými řídicími algoritmy a zařadit je do řídicího systému.

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Aström,K.J.-Wittenmark,B.:Computer-Controlled Systems, Theory and Design, Prentice-Hall Inc., London 1997 (EN)
Bobál, V. a kol.: Praktické aspekty samočinně se nastavujících regulátorů. VUT Brno, VUTIUM, 1999. (CS)
PIVOŇKA, P. Číslicová řídicí technika, 112s, VUT Brno, 2013. (CS)

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Cvičení. Max. 30 bodů.
Kombinovaná zkouška. Max. 70 bodů.

angličtina

Přednáška:
Fyzikální podstata řízení.
Návrh a realizace spojitých regulátorů PID typu.
Varianty řídicích algoritmů regulátoru PID typu, jejich realizace, nastavování a vzájemné porovnání, beznárazové přepínání a ochrana proti přebuzení.
Návrh a realizace diskrétních analogií spojitých PID regulátorů, různé varianty řídicích algoritmů, jejich realizace a vzájemné porovnání, beznárazové přepínání a ochrana proti přebuzení.
Filosofie procesu identifikace a návrhu řídicího algoritmu.
Optimalizace nastavení parametrů regulátorů, adaptivní systémy, automaticky se nastavující regulátory. Specifické problémy adaptivního řízení.
Operační systém reálného času. Programování v reálném čase, programovací jazyky, synchronizační prostředky. Programové vybavení pro řídicí systémy. Základní řídicí struktury, popisy a typy technologického procesu, vliv na člověka a společnost. Implementace složitých řídicích algoritmů do reálného procesu.
Styk řídicího systému s prostředím, stykové obvody, číslicové vstupy a výstupy, analogové vstupy a výstupy, napěťový a proudový vstup a výstup, galvanické oddělení.
Čidla a normalizační členy, vedení signálu, vlivy rušení.
Binární řízení-Petriho sítě a GRAFCET.
Číslicová a analogová filtrace.

Cvičení:
Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, bezpečnost a seznámení s pracovištěm). Demonstrační cvičení.
Programování S-funkcí, realizace diskrétního filtru.
Realizace PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
Diskrétní analogie spojitého PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
Simulace v reálném čase v programu MATLAB.
Ověření PID regulátorů na fyzikálních modelech. Omezení přebuzení regulátoru.
Další varianty PID regulátorů, beznárazové přepínání mezi regulátory.
Zadání semestrálního projektu.
Řízení fyzikálních modelů.
Řízení tepelného tunelu.
Řízení synchronních motorů.
Petriho sítě a řízení binárních modelů.
Odevzdávání protokolu, zápočet.

Cílem kurzu je seznámit studenty s praktickým návrhem, realizací a nastavováním parametrů jednoduchých i pokročilých řídicích algoritmů při řízení reálných technologických procesů. Podrobně budou probrány všechny aspekty nasazení regulátoru v řídicí smyčce. V semestrálním projektu student navrhne, odladí a ověří jednoduchý adaptivní regulátor. Absolvent kurzu by měl být schopen navrhovat, realizovat a seřizovat řídicí systémy se standardně vyráběnými regulátory od připojení čidla až po akční člen. Dále by měl zvládnout návrh, nastavení a seřízení složitých řídicích algoritmů, případně být schopen řídicí systémy doplnit novými náročnými řídicími algoritmy a zařadit je do řídicího systému.

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

• Program EEKR-BC bakalářský

  obor BC-AMT , 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový
  

26 hod., povinná

prof. Ing. Petr Pivoňka, CSc.