Detail předmětu

Řízení a regulace 2

FEKT-KRR2PovinnýBakalářský (první cyklus)Ak. rok: 2017/2018Zimní semestr3. ročník6  kreditů

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.

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

Způsob realizace výuky

20 % kontaktní výuka, 80 % distančně

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

Khalil, H.K.: Nonlinear Systems. Prentice Hall, 1996 (EN)
ŠOLC, F.; VÁCLAVEK, P.; VAVŘÍN, P. Řízení a regulace II. Brno: VUT, 2004. s. 1 ( s.) (CS)
Razím, M., Štecha, J.: Nelineární systémy, ČVUT 1997 (CS)
Slotine, J., Weiping, L.: Applied Nonlinear Control. Pearson Education, 1990. (EN)
Kotek, Kubík,:Teorie automatického řízení II. (CS)
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 tutoriály a cvičení na počítači. Student odevzdává sedm samostatných úloh.

Způsob a kritéria hodnocení

70 bodů závěrečná písemná zkouška
30 bodů domácí projekty
Podmínkou udělení zápočtu je získání alespoň 10 bodů z projektů a účast na cvičeních

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Stručný přehled znalostí z předcházejícího kursu RR1.
Popis nelineárních systémů, základní nelinearity, linearizace.
Stavová trajektorie nelineárních systémů, rovnovážné stavy, typické stavové trajektorie systémů prvního a druhého řádu.
Fázová trajektorie, určení času na fázové trajektorii, indexové teorémy existence mezního cyklu.
Harmonická linearizace, metoda harmonické rovnováhy.
Stabilita nelineárních systémů, možnosti pojetí stability nelineárních systémů.
Ljapunovova metoda určení stability.
Popovovo kritérium stability, věty o nestabilitě. Lineární řízení nelineárních systémů, wind-up jev.
Lineární řízení nelineárních systémů - gain scheduling, zpětnovazební linearizace.
Reléové systémy, systémy s proměnnou strukturou, časově optimální reléové řízení. Řešitelnost nelineárních systémů.
Řízení v klouzavém režimu.
Robustní řízení.
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.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor