Detail předmětu

Teorie automatického řízení II

FSI-VA2Ak. rok: 2010/2011

Cílem kurzu je prohloubit znalosti z teorie automatického řízení (Popis systémů ve stavovém prostoru. Analýza a syntéza metod pro nelineární systémy).
V první části kurzu se prohlubují znalosti ze stavového popisu dynamických systémů. Stavové diferenciální rovnice, Závislost mezi stavovými rovnicemi a diferenciálními rovnicemi,Stavové rovnice lineárních diskrétních systémů.
V druhé části jsou zahrnuty nelineární regulační systémy. Metoda stavové roviny, Vyšetřování stability nelineárních systémů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

...Schopnost analyzovat a navrhovat nelineární zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace nelineárních řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů. Získají znalosti z řešení systémů ve stavovém prostoru.

Prerekvizity

...Základní znalosti metod používaných v analýze a navrhování lineárních spojitých systémů řízení. Základní principy automatického řízení, logické řízení a programovatelné automaty (PLC). Diferenciální rovnice systémů, přenosy, impulsní a přechodové funkce a charakteristiky, frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky, stabilita systémů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

...Podmínky udělení zápočtu: Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech laboratorních cvičení a zpracování elaborátů podle pokynů učitele. Zkouška je písemná a ústní. V písemné části student shrnuje dvě základní témata která byla přednášena a řeší tři příklady. Ústní část zkoušky obsahuje diskuzi o těchto úlohách a možné doplňující otázky.

Učební cíle

...Cíl předmětu: Cílem předmětu je formulovat a získat základní poznatky z automatického
řízení. Prezentuje se popis systémů ve stavovém prostoru a analýza a syntéza metod pro nelineární systémy.

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

...Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje písemným vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Schwarzenbach,J.-Gill,F.K.:System Modelling and Control, Butterworth-Heinemann, Oxford 2002, ISBN 0 340 54379 5 (EN)

Doporučená literatura

Švarc, I., Matoušek, R., Šeda, M., Vítečková, M.: Automatizace-Automatické řízení, skriptum VUT FSI v Brně, CERM 2011. (CS)
Švarc,I.:Teorie automatického řízení, podpory FSI, www stránky 2003 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-AIŘ , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor M-AIŘ , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Švarc, CSc.

Osnova

1.týden: Popis systémů ve stavovém prostoru. Úvod
2.týden: Stavové proměnné dynamického systému
3.týden: Stavové diferenciální rovnice. Signální graf stavových modelů
4.týden: Přenosové funkce ze stavových rovnic
5.týden: Závislost mezi stavovými rovnicemi a diferenciálními rovnicemi
6.týden: Řešení časově invariantních stavových rovnic
7.týden: Stavové rovnice lineárních diskrétních systémů
8.týden: Analýza a syntéza metod pro nelineární systémy. Úvod
9.týden: Typické nelinearity. Obecný přístup k analýze
10.týden: Metoda fázové roviny
11.týden: Vyšetřování stability nelineárních systémů
12.týden: Stabilita podle Ljapunova
13.týden: Metoda linearizace, Ljapunova přímá metoda, Popovovo kritérium

Cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Olga Davidová, Ph.D.

Osnova

Cvičení k minulé přednášce:
--------------------------------
1.týden: Úvod
3.týden: Popis systémů ve stavovém prostoru. (Stavové proměnné, Stavové diferenciální rovnice, Signální graf stavových modelů )
5.týden: Popis systémů ve stavovém prostoru. (Přenosové funkce ze stavových rovnic, Závislost mezi stavovými
..............rovnicemi a diferenciálními rovnicemi)
7.týden: Popis systémů ve stavovém prostoru. (Řešení časově invariantních stavových rovnic,
..............Stavové rovnice lineárních diskrétních systémů)
9.týden: Nelineární systémy (Analýza a syntéza metod pro nelineární systémy, Typické nelinearity)
11.týden: Nelineární systémy (Metoda fázové roviny, Vyšetřování stability nelineárních systémů, Stabilita podle Ljapunova)
13.týden: Nelineární systémy (Metoda linearizace, Ljapunova přímá metoda, Popovovo kritérium)

Cvičení s počítačovou podporou

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Olga Davidová, Ph.D.

Osnova

Cvičení v laboratoři:
-------------------------
2.týden: Řešení modelů ve stavových veličinách v Matlabu
4.týden: Simulace stavových rovnic pro kosmickou loď
6.týden: Simulace lineárních diskrétních systémů ve stavovém prostoru
8.týden: Simulace nelineárních systémů v Matlabu
10.týden: Simulace nelineárních systémů ve fázové rovině
12.týden: Simulace stability nelineárních regulačních systémů