Detail předmětu

Základy automatického řízení

FSI-VZR-KAk. rok: 2014/2015

Cílem kurzu je seznámit studenty s hlavními pojmy z automatizace a z řídicích systémů.
První část kurzu seznamuje s logickými řídicími systémy. Uvádí logické funkce, logické prvky a kombinační a sekvenční logické obvody. Samozřejmě včetně minimalizace logických funkcí zejména použitím Karnaughových map.
Druhá část kurzu obsahuje základní poznatky z lineárních spojitých řídicích systémů. Řeší problémy analýzy prostřednictvím impulsních a přechodových funkcí a frekvenčními metodami. Matematickým základem je Laplaceova transformace. Důležitou částí je základní teorie zpětnovazebních systémů včetně vyšetřování jejich stability, přesnosti a kvality regulace.
Třetí část kurzu zahrnuje základy diskrétního řízení. Matematickým základem je Z - transformace a diferenční rovnice. Základní popis systémů jsou impulsní a přechodová funkce. Otázky stability jsou řešeny např. bilineární transformací a PSD algoritmus číslicového regulátoru vychází ze Z - transformace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

Schopnost analyzovat a navrhovat lineární spojité i diskrétní zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů.

Prerekvizity

Základní znalosti matematiky včetně řešení systému obyčejných diferenciálních rovnic. Základní znalosti fyziky (zejména dynamiky) a elektrotechniky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

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

Cílem předmětu je formulovat a získat základní poznatky z automatického
řízení, počítačového modelování, teorie a algoritmizace řídících systémů.

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

Franklin, G.F., Powell, J.D. and Emami-Naeini, A.: Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall, New Jersey, 2002. ISBN 0-13-098041-2.
Morris, K.: Introduction to Feedback Control. Academic Press, London, 2002. ISBN 0125076606.
Švarc, I., Šeda, M., Vítečková, M.: Automatické řízení. Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2007. ISBN 978-80-214-3491-2.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-K bakalářský

    obor B-AIŘ , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Olga Davidová, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do automatizace, základy logického řízení.
2. Kombinační a sekvenční logické obvody, programovatelné automaty.
3. Vnější a vnitřní popis systému, Laplaceova transformace.
4. Charakteristiky v časové oblasti, bloková algebra, spojitý regulační obvod.
5. Frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky, dělení regulačních členů
6. Stabilita regulačního obvodu, kritéria stability, přesnost regulace
7. Syntéza spojitého regulačního obvodu
8. Kritéria kvality regulace
9. Popis diskrétních systémů, Z-transformace, diskrétní charakteristiky v časové oblasti
10. Diskrétní regulační obvod, diskrétní frekvenční přenos a charakteristiky
11. Stabilita diskrétního regulačního obvodu, kritéria stability diskrétních regulačních obvodů
12. Syntéza diskrétního regulačního obvodu I
13. Syntéza diskrétního regulačního obvodu II