čeština

Absolvent kurzu je schopen navrhovat, realizovat a seřizovat řídicí systémy se standardně vyráběnými regulátory od připojení čidla až po akční člen. Dále by měl zvládnout návrh, nastavení a seřízení složitých řídicích algoritmů, případně být schopen řídicí systémy doplnit novými řídicími algoritmy a zařadit je do řídicího systému.

Základní znalosti a pojmy z teorie řízení: popis dynamického systému v Laplaceově a Z transformaci, stabilita, dynamika a přesnost v ustáleném stavu. Doporučený rozsah předběžných znalostí je dán kurzy BSAS a BRR1. V kurzu je vysvětlena fyzikální podstata řízení s pomocí jednoduchých matematických vztahů. Studenti si významě prohloubí a pochopí vzájemné souvislosti při návrzích řídicích systémů používaných v praxi.

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

až 10 bodů za aktivity v laboratorních cvičeních.
až 20 bodů za projekty.
Kombinovaná zkouška - písemná část a ústní hodnocení písemného zpracování. Max. 70 bodů.

Přednáška:
Fyzikální podstata řízení.
Návrh a realizace spojitých regulátorů PID typu.
Varianty řídicích algoritmů regulátoru PID typu, jejich realizace, nastavování a vzájemné porovnání, beznárazové přepínání a ochrana proti přebuzení.
Návrh a realizace diskrétních analogií spojitých PID regulátorů, různé varianty řídicích algoritmů, jejich realizace a vzájemné porovnání, beznárazové přepínání a ochrana proti přebuzení.
Filosofie procesu identifikace a návrhu řídicího algoritmu.
Optimalizace nastavení parametrů regulátorů, adaptivní systémy, automaticky se nastavující regulátory. Specifické problémy adaptivního řízení.
Operační systém reálného času. Programování v reálném čase, programovací jazyky, synchronizační prostředky. Programové vybavení pro řídicí systémy. Základní řídicí struktury, popisy a typy technologického procesu, vliv na člověka a společnost. Implementace složitých řídicích algoritmů do reálného procesu.
Styk řídicího systému s prostředím, stykové obvody, číslicové vstupy a výstupy, analogové vstupy a výstupy, napěťový a proudový vstup a výstup, galvanické oddělení.
Čidla a normalizační členy, vedení signálu, vlivy rušení.
Číslicová a analogová filtrace.
Úvod do řízení diskrétních systémů: Petriho sítě, Grafcet

Cvičení:
Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, bezpečnost a seznámení s pracovištěm). Demonstrační cvičení.
Programování S-funkcí, realizace diskrétního filtru.
Realizace PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
Diskrétní analogie spojitého PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
Simulace v reálném čase v programu MATLAB.
Ověření PID regulátorů na fyzikálních modelech. Omezení přebuzení regulátoru.
Další varianty PID regulátorů, beznárazové přepínání mezi regulátory.

Zadání semestrálního projektu.
Řízení fyzikálních modelů.
Řízení tepelného tunelu.
Řízení synchronních motorů.
Petriho sítě a řízení binárních modelů.
Odevzdávání protokolu, zápočet.

Cílem kurzu je seznámit studenty s praktickým návrhem, realizací a nastavováním parametrů jednoduchých i pokročilých řídicích algoritmů při řízení reálných technologických procesů. Podrobně jsou probrány všechny aspekty nasazení regulátoru v řídicí smyčce. V projektu ve cvičení student navrhne, odladí a ověří jednoduchý řídicí algoritmus pracující v reálném čase.

Laboratorní cvičení jsou povinná, řádně omluvené cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.