Detail předmětu

Teorie řízení

FEKT-KTRBAk. rok: 2012/2013

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

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

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


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

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-SEE , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

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


Cvičení na počítači

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

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

Laboratorní cvičení

15 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.