Detail předmětu
Teorie řízení
FEKT-KTRBAk. rok: 2011/2012
Matematické modely dynamických systémů, přenosové funkce,
frekvenční a přechodové charakteristiky, analýza stability
a přesnosti regulačních soustav. Stavové zpětnovazební řízení. Diskrétní teorie řízení lineárních soustav. Navrhování zpětnovazebních soustav s analogovými a číslicovými regulátory.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Pochopit vzájemný vztah mezi matematickým modelem soustavy a jejím dynamickým chováním. Osvojit si metodiku navrhování regulátorů soustav se zpětnou vazbou
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
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 pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Osnovy výuky
1. Úvodní přednáška -historie,kybernetika regulace,řízení, lineární dynamická soustava. Matematický popis lineárních dynamických soustav - diferenciální rovnice, přenosová funkce, stavové rovnice - příklady
2. Přenosová funkce -Laplaceova transformace, frekvenční a přechodové charakteristiky, přenosové funkce základních členů
3. Bloková schémata regulačních soustav, algebra blokových schémat. Stavové modely dynamických soustav.Zpětnovazební soustavy, základní přenosy regulační smyčky, přesnost regulace.
test
4. Stabilita zpětnovazebních soustav - rozložení nul a pólů, Routh-Schureovo a Nyquistovo kritérium stability.Syntéza klasických regulátorů - metoda frekvenčních charakteristik, metody standardních přenosů.
5. Rozvětvené regulační obvody - kaskádní regulace, předkorekce, měření poruchy.Číslicová realizace klasických regulátorů - diskretizace PID regulačního algoritmu.
6. Základní členy regulačních soustav - blokové schéma elektrického pohonu ,snímače,motory-DC motor model,
7. Měniče-topologie,princip činnosti - modely, snímače elektrických i neelektrických veličin,OZ-základní zapojení. test
8. Mikroprocesor-typy,základní pojmy, port
9. Řízení v reálnem čase-přerušení
10. Periferie- AD,DA převodníky
11. Modulátor PWM,čítač test
12. Úvod do instrukční sady DSP,zlomková aritmetika
13. Algoritmus PID regulátoru test
2. Přenosová funkce -Laplaceova transformace, frekvenční a přechodové charakteristiky, přenosové funkce základních členů
3. Bloková schémata regulačních soustav, algebra blokových schémat. Stavové modely dynamických soustav.Zpětnovazební soustavy, základní přenosy regulační smyčky, přesnost regulace.
test
4. Stabilita zpětnovazebních soustav - rozložení nul a pólů, Routh-Schureovo a Nyquistovo kritérium stability.Syntéza klasických regulátorů - metoda frekvenčních charakteristik, metody standardních přenosů.
5. Rozvětvené regulační obvody - kaskádní regulace, předkorekce, měření poruchy.Číslicová realizace klasických regulátorů - diskretizace PID regulačního algoritmu.
6. Základní členy regulačních soustav - blokové schéma elektrického pohonu ,snímače,motory-DC motor model,
7. Měniče-topologie,princip činnosti - modely, snímače elektrických i neelektrických veličin,OZ-základní zapojení. test
8. Mikroprocesor-typy,základní pojmy, port
9. Řízení v reálnem čase-přerušení
10. Periferie- AD,DA převodníky
11. Modulátor PWM,čítač test
12. Úvod do instrukční sady DSP,zlomková aritmetika
13. Algoritmus PID regulátoru test
Učební cíle
Seznámit posluchače s teorií řízení lineárních soustav jako matematickým základem pro navrhování automatizovaných 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.
Základní literatura
Skalický, J.: Teorie řízení, skripta FEKT, 2002
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvodní přednáška -historie,kybernetika regulace,řízení, lineární dynamická soustava. Matematický popis lineárních dynamických soustav - diferenciální rovnice, přenosová funkce, stavové rovnice - příklady
2. Přenosová funkce -Laplaceova transformace, frekvenční a přechodové charakteristiky, přenosové funkce základních členů
3. Bloková schémata regulačních soustav, algebra blokových schémat. Stavové modely dynamických soustav.Zpětnovazební soustavy, základní přenosy regulační smyčky, přesnost regulace.
test
4. Stabilita zpětnovazebních soustav - rozložení nul a pólů, Routh-Schureovo a Nyquistovo kritérium stability.Syntéza klasických regulátorů - metoda frekvenčních charakteristik, metody standardních přenosů.
5. Rozvětvené regulační obvody - kaskádní regulace, předkorekce, měření poruchy.Číslicová realizace klasických regulátorů - diskretizace PID regulačního algoritmu.
6. Základní členy regulačních soustav - blokové schéma elektrického pohonu ,snímače,motory-DC motor model,
7. Měniče-topologie,princip činnosti - modely, snímače elektrických i neelektrických veličin,OZ-základní zapojení. test
8. Mikroprocesor-typy,základní pojmy, port
9. Řízení v reálnem čase-přerušení
10. Periferie- AD,DA převodníky
11. Modulátor PWM,čítač test
12. Úvod do instrukční sady DSP,zlomková aritmetika
13. Algoritmus PID regulátoru test
2. Přenosová funkce -Laplaceova transformace, frekvenční a přechodové charakteristiky, přenosové funkce základních členů
3. Bloková schémata regulačních soustav, algebra blokových schémat. Stavové modely dynamických soustav.Zpětnovazební soustavy, základní přenosy regulační smyčky, přesnost regulace.
test
4. Stabilita zpětnovazebních soustav - rozložení nul a pólů, Routh-Schureovo a Nyquistovo kritérium stability.Syntéza klasických regulátorů - metoda frekvenčních charakteristik, metody standardních přenosů.
5. Rozvětvené regulační obvody - kaskádní regulace, předkorekce, měření poruchy.Číslicová realizace klasických regulátorů - diskretizace PID regulačního algoritmu.
6. Základní členy regulačních soustav - blokové schéma elektrického pohonu ,snímače,motory-DC motor model,
7. Měniče-topologie,princip činnosti - modely, snímače elektrických i neelektrických veličin,OZ-základní zapojení. test
8. Mikroprocesor-typy,základní pojmy, port
9. Řízení v reálnem čase-přerušení
10. Periferie- AD,DA převodníky
11. Modulátor PWM,čítač test
12. Úvod do instrukční sady DSP,zlomková aritmetika
13. Algoritmus PID regulátoru test
Cvičení na počítači
24 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Simulace elektromechanických systémů
Frekvenční charakteristiky a přechodové funkce
Analýza citlivosti regulovaných soustav
Simulace soustavy se zpětnou vazbou
Návrh a simulace stavového regulátoru
Simulace diskrétní zpětnovazební soustavy
Simulace diskrétního stavového řízení
Frekvenční charakteristiky a přechodové funkce
Analýza citlivosti regulovaných soustav
Simulace soustavy se zpětnou vazbou
Návrh a simulace stavového regulátoru
Simulace diskrétní zpětnovazební soustavy
Simulace diskrétního stavového řízení