Detail předmětu

Elektrické servopohony

FSI-GES-KAk. rok: 2019/2020

Předmět seznamuje studenty se základní problematikou elektrických servopohonů a jejich úloze v pohonech výrobních strojů a zařízení. Jedná se o definování základních požadavků na statické a dynamické vlastnosti servomechanizmů, výklad principů činnosti nejdůležitějších komponent elektrických servomechanizmů, vysvětlení metodiky návrhu nejužívanějších zpětnovazebních obvodů (polohová smyčka, rychlostní zpětná vazba, proudová zpětná vazba, polohový servomechanizmus s podřízenou proudovou a rychlostní smyčkou, dynamická poddajnost polohové smyčky, komunikace mezi číslicovým řídicím systémem a pohony stroje) a popis interakce se setrvačnou zátěží u servomechanizmů.

Výsledky učení předmětu

Předmět Elektrické servomechanizmy umožňuje studentům získat znalosti, které jsou nutné pro návrh a optimální nastavení pohonů výrobních strojů a zařízení podle technické dokumentace výrobce pohonů, řídících systémů a ostatních nezbytných komponent. Studenti rovněž získají praktické dovednosti, nutné pro obsluhu a diagnostiku jednoduchých poruch elektrických servomechanizmů.

Prerekvizity

Základy dynamiky mechanizmů, základy teorie lineárních systémů řízení, základní charakteristiky snímačů polohy, rychlosti a proudu, matematické modely elektrických strojů.

Doporučená nebo povinná literatura

Skalický, J.: Elekrické servopohony. Brno, VUT 1999
Vas, P.: Electrical Macines and Drives. Oxford, Clarendon Press 1992
Leonhard, W.: Control of Electrical Drives. Berlin, Springer 1996
Souček, P.: Pohony výrobních zařízení . Servomechanizmy. Praha, ČVUT 1997
Pavelka, J, Čeřovský, Z., Javůrek, J.: Elekrické pohony. Praha, ČVUT 2001

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení předmětu se skládá ze zkoušky a zápočtu.
Zápočet je udělen za vypracování předloženého zadání na posledním cvičení.
Zkouška je kombinovaná, má písemnou a ústní část.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu Elektrické servopohony je seznámit studenty se současným stavem a možnostmi, které poskytuje technika elektrických pohonů pro aplikace ve výrobních strojích a zařízeních. Úkolem předmětu je dosažení základních znalostí na takové úrovni, aby studenti byli schopni aplikovat výše uvedená zařízení a jejich komponenty ve své profesi a orientovat se v široké tržní nabídce jednotlivých výrobců.

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

Náplní předmětu jsou pouze přednášky. Zameškaná výuka se proto nenahrazuje.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

    obor M-VSR , 2. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

17 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Metodika navrhování servopohonů.
2. Základní statické a dynamické vlastnosti a požadavky na servopohony pracovních strojů.
3. Regulátory, aplikace základů lineárních regulačních obvodů v elektrických servomechanizmech.
4. Typy servomechanizmů, jednoduchá polohová smyčka.
5. Rychlostní zpětná vazba, proudová zpětná vazba.
6. Polohový servomechanizmus s podřízenou proudovou a rychlostní smyčkou.
7. Dynamická poddajnost polohové smyčky, kritéria kvality pohonů.
8. Řízení pohonů se stejnosměrnými a EC motory.
9. Řízení pohonů s asynchronními motory.
10. Řízení pohonů se synchronními motory.
11. Řízení pohonů se speciálními stroji (krokové motory, lineární motory).
12. Pokročilé metody řízení (stavová regulátory apod.).
13. Pohony se synchronizovanými motory.

Řízené samostudium

35 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Možnosti simulace elektrického pohonu v Simulinku
2. Možnosti simulace elektrického pohonu v Simulinku – nastavení modelů
3. Možnosti popisu systému pomocí přenosových funkcí
4. Návrh a simulace PID regulátoru pro obecnou aplikaci
5. Návrh a simulace PID regulátoru pro obecnou aplikaci
6. Simulace komponentů elektrického pohonu v Simulinku
7. Simulace komponentů elektrického pohonu v Simulinku pomocí knihoven
8. Simulace regulace pohonu se stejnosměrným motorem
9. Praktická ukázka regulace stejnosměrného pohonu
10. Simulace regulace pohonu s asynchronním motorem
11. Simulace regulace pohonu se synchronním motorem
12. Praktická ukázka regulace střídavého pohonu
13. Zápočet

eLearning