Detail předmětu

Číslicová řídicí technika

FEKT-BPC-CRTAk. rok: 2019/2020

Návrh, realizace a ověření různých variant spojitých a diskrétních regulátorů PID. Optimalizace nastavení parametrů a struktur PID regulátorů. Úvod do adaptivních adaptivních regulátorů. Řízení technologických procesů (základní struktury, operační systémy reálného času, příklady). Styk řídicího systému s prostředím. Čidla, normalizační členy, propojení, vliv rušení a jeho omezení, číslicová a analogová filtrace signálu. Binární řízení, Petriho sítě a GRAFCET.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Absolvent kurzu je 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 řídicími algoritmy a zařadit je do řídicího systému.

Prerekvizity

Základní znalosti a pojmy z teorie řízení: popis dynamického systému v Laplaceově a Z transformaci, stabilita, dynamika a přesnost v ustáleném stavu. Doporučený rozsah předběžných znalostí je dán kurzy BSAS a BRR1. V kurzu je vysvětlena fyzikální podstata řízení s pomocí jednoduchých matematických vztahů. Studenti si významě prohloubí a pochopí vzájemné souvislosti při návrzích řídicích systémů používaných v praxi.

Doporučená nebo povinná literatura

Aström,K.J.-Wittenmark,B.:Computer-Controlled Systems, Theory and Design, Prentice-Hall Inc., London 1997 (EN)
Veleba, V.: Číslicová řídicí technika - počítačová cvičení. Skriptum VUT FEKT, Brno, 2005. (CS)
Pivoňka, P.: Číslicová řídicí technika. VUT v Brně, skriptum, 111s, 2013 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

až 10 bodů za aktivity v laboratorních cvičeních.
až 20 bodů za projekty.
Kombinovaná zkouška - písemná část a ústní hodnocení písemného zpracování. Max. 70 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Fyzikální podstata řízení I.
2. Fyzikální podstata řízení II.
3. 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.
4. Návrh a realizace diskrétních analogií spojitých PID regulátorů, různé varianty řídicích algoritmů, jejich realizace a vzájemné porovnání, beznárazové přepínání a ochrana proti přebuzení.
5. Filosofie procesu identifikace a návrhu řídicího algoritmu. Optimalizace nastavení parametrů regulátorů.
6. Adaptivní systémy, automaticky se nastavující regulátory. Specifické problémy adaptivního řízení.
7. Operační systém reálného času.
8. Programování v reálném čase, programovací jazyky, synchronizační prostředky. Programové vybavení pro řídicí systémy.
9. Styk řídicího systému s prostředím, stykové obvody, číslicové vstupy a výstupy, analogové vstupy a výstupy, napěťový a proudový vstup a výstup, galvanické oddělení.
10. Čidla a normalizační členy, vedení signálu, vlivy rušení.
11. Diskrétní a analogová filtrace signálu.
12. Ŕízení diskrétních systémů: Petriho sítě
13. GRAFCET

Cíl

Cílem kurzu je seznámit studenty s praktickým návrhem, realizací a nastavováním parametrů jednoduchých i pokročilých řídicích algoritmů při řízení reálných technologických procesů. Podrobně jsou probrány všechny aspekty nasazení regulátoru v řídicí smyčce. V projektu ve cvičení student navrhne, odladí a ověří jednoduchý řídicí algoritmus pracující v reálném čase.

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

Laboratorní cvičení jsou povinná, řádně omluvené cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor