Detail předmětu

Řízení a regulace

FEKT-BPC-RREAk. rok: 2021/2022

Základní pojmy v teorii řízení.Řízení v otevřené smyčce a se zpětnou vazbou.Jednoduché regulátory reléového a proporcionálního typu(spojité i diskrétní). Metody popisu, analýzy a syntézy regulačních obvodů. Stabilita systémů se zpětnou vazbou. Ustálené a dynamické odchylky. PID regulátory. Hlavní typy rozvětvených obvodů.Číslicové regulátory PSD.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Blaha, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Schopnost aplikovat řídící systémy. Navrhovat, používat, seřizovat a udržovat systémy aplikované informatiky zejména v průmyslových technologiích.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovi středoškolského studia a mírně pokročilá znalost angličtiny.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Podklady k přednáškám a ke cvičení jsou pro studenty dostupné z webových stránek předmětu. Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Na základě testů a projektu obhájeného ve cvičeních - max.30 bodů
Písemná závěrečná zkouška - max 70 bodů

Osnovy výuky

1. Úvod. Definice ovládání, řízení a regulace (řízení bez a se zpětnou vazbou). Základní veličiny a přenosy. Praktické příklady: dynamo s cizím buzením, servomechanismus, regulace teploty.
2. Stabilita obvodů se zp. vazbou. Stabilita diskrétních a diskretizovaných systémů. Zjednodušené Nyquistovo kriterium stability. Opakování (respektive aplikace algebraických kriterií na zpětnovazební regulační obvody), Nyquistovo frekvenční kriterium.
3. Základní typy regulátorů. Proporcionální regulace. Integrační regulátor. PID regulace. Vše v časové oblasti, tj. podle překmitu a doby trvání přech. děje.
4. Návrh regulátorů. Metoda optimálního časového průběhu, metoda Zieglera-Nicholse.
5. PSD regulátory. Speciality diskrétních obvodů. Náhrada vzorkovače s tvarovačem.
6. Rozvětvené obvody: s pomocnou řídící veličinou, akční veličinou, s měřením poruchy, s modelem (zejména pro soustavy s dopravním zpožděním).

Učební cíle

Používat,sestavovat a seřizovat jednodušší systémy přímého i zpětnovazebního řízení.

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.

Základní literatura

Blaha, P., Vavřín, P. Řízení a regulace I. Elektronické texty VUT. (CS)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Blaha, Ph.D.

Osnova

1. Úvod, řídicí systém. Řízení v otevřené a uzavřené smyčce. Příklady řídicích systémů. Terminologie. Základní veličiny v řídicích systémech.
2. Definice stability. Stabilitya spojitých a diskrétních systémů. Hurwitzovo a Routh-Shurovo kritérium a zjednodušené Nyquistovo kritérium stability.
3. Jednoduché regulátory: P, I, PI, PD a PID. Kvalita řízení, dynamické vlastnosti, integrální kritéria.
4. Metody návrhu parametrů regulátorů. Metoda optimálního časového průběhu, metoda Ziegler-Nicholse.
5. PSD regulátor. Specifika diskrétního řízení. Aproximace vzorkovače s tvarovačem dopravním zpožděním.
6. Rozvětvené regulační obvody. Kaskádní regulace, Smithův prediktor.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Pohl, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do program MATLAB. Skalární aritmetika, operace s vektory a s maticemi, práce s grafikou, skriptovací jazyk MATLAB.
2. Popis systému v MATLABu a v Simulinku. Modelování, odezvy a propojování systémů.
3. Základy Simulinku. Tvorba modelu, základní prvky, nastavení parametrů simulace, spuštění simulace.
4. Náveh regulátoru, zadání projektů.
5. Prezentace vypracovaných projektů.
6. Prezentace vypracovaných projektů.

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz