Detail předmětu
Řízení a regulace 2
FEKT-BPC-RR2Ak. rok: 2020/2021
Předmět se zaměřuje na analýzu chování a syntézu řízení pro složitější systémy, zejména nelineární. Během jeho studia je diskutována problematika stability nelineárních systémů, získání globálního představy o chování systému a návrh řídících algoritmů. Rovněž jsou objasněny základní možnosti návrhu regulátoru umožňujícího robustní řízení a identifikace parametrů řízeného systému.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- analyzovat komplikovanější řídící systémy určené především pro řízení nelineárních soustav
- navrhovat řídicí struktury pro nelineární systémy
- ověřovat stabilitu nelineárních dynamických systémů
- navrhovat řízení nelineárních systémů s využitím linearizace
- navrhovat základní řídicí struktury založené na releové regulaci a klouzavém režimu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
30 bodů projekty a minitesty na cvičeních
Podmínkou udělení zápočtu je získání alespoň 10 bodů ze cvičení a účast na cvičeních
Osnovy výuky
2. Stavová trajektorie nelineárních systémů, rovnovážné stavy.
3. Typické stavové trajektorie systémů prvního a druhého řádu.
4. Fázová trajektorie, určení času na fázové trajektorii, indexové teorémy existence mezního cyklu.
5. Harmonická linearizace, metoda harmonické rovnováhy.
6. Stabilita nelineárních systémů, možnosti pojetí stability nelineárních systémů.
7. Ljapunovova metoda určení stability.
8. Popovovo kritérium stability, věty o nestabilitě. Lineární řízení nelineárních systémů, wind-up jev.
9. Lineární řízení nelineárních systémů - gain scheduling, zpětnovazební linearizace.
10. Reléové systémy - polohový servomechanismus, systémy s proměnnou strukturou. Řešitelnost soustavy nelineárních diferenciálních rovnic.
11. Základy návrhu řízení v klouzavém režimu.
12. Identifikace dynamických systémů.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
Kotek, Kubík,:Teorie automatického řízení II. (CS)
Razím, M., Štecha, J.: Nelineární systémy, ČVUT 1997 (CS)
Slotine, J., Weiping, L.: Applied Nonlinear Control. Pearson Education, 1990. (EN)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPC-AMT bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2 Stavová trajektorie nelineárních systémů, rovnovážné stavy
3 Typické stavové trajektorie systémů prvního a druhého řádu
4 Fázová trajektorie, určení času na fázové trajektorii, indexové teorémy existence mezního cyklu
5 Harmonická linearizace, metoda harmonické rovnováhy
6 Stabilita nelineárních systémů, možnosti pojetí stability nelineárních systémů
7 Ljapunovova metoda určení stability
8 Popovovo kritérium stability, věty o nestabilitě. Lineární řízení nelineárních systémů, wind-up jev.
9 Lineární řízení nelineárních systémů - gain scheduling, zpětnovazební linearizace
10 Reléové systémy - polohový servomechanismus, systémy s proměnnou strukturou. Řešitelnost soustavy nelineárních diferenciálních rovnic
11 Základy návrhu řízení v klouzavém režimu.
12 Identifikace dynamických systémů
13 Shrnutí a opakování
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
2 Výpočet ekvivalentního přenosu, harmonická rovnováha
3 Ljapunovova teorie stability
4 Popovovo kritérium stability. Řízení nelineárních systémů - linearizace, zpětnovazební linearizace
5 Releové regulátory
6 Řízení v klouzavém režimu
7 Shrnutí a opakování
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2 Trajektorie nelineárního systému, mezní cyklus, rovnovážné stavy
3 Harmonická rovnováha, zjištění parametrů pro návrh regulátoru metodou Ziegler-Nichols pomocí reléové zpětné vazby
4 Windup-jev, praktické cvičení na BLDC motoru
5 Lineární řízení nelineárních systémů - linearizace (gain scheduling) a zpětnovazební linearizace
6 Řízení v klouzavém režimu, vliv aproximace reléové charakteristiky na průběh regulačního děje
Elearning