Detail předmětu
Theory of Dynamic Systems
FEKT-MPA-TDSAk. rok: 2021/2022
Teorie systémů,systémový přístup, kybernetika.Klasický (V/V) a stavový popis. Kausalita a realizovatelnost systémů. Spojité,diskrétní, lineární,nelineární,časově proměnné a konstantní systémy. Dynamické parametry systémů ve vnějším a vnitřním popisu systémů. Stabilita systémů. Dynamická zpětná vazba. Dekompozice systémů. SISO a MIMO systémy. Řiditelost,dosažitelnost,pozorovatelnost a rekonstruovatelnost systémů. Stavové rekonstruktory. Deterministické a stochastické systémy.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Výsledky učení předmětu
- solve algebraic equations and understand algebraic theory
- utilize basic algebraic methods for controller designs
- explain the relationship between sensitivity function and modulus stability margin
- describe the possibilities of sensitivity function shaping and use them for robust controller design
- determine stability of interval polynomials
- utilize parametric and non-parametric uncertainties in the environment of MATLAB Simulink
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
30% aktivita ve cvičeních
Osnovy výuky
2. Způsoby popisu: vstup výstupní, přenosový, frekvenční, polynomiální.
3. Modelování dynamických systémů, MATLAB Simulink.
4. Stabilita lineárních a nelineárních systémů.
4. Stavový popis, stavové rovnice, jejich sestavení a řešení.
5. Realizace modelu: sériové, paralelní a přímé programování. Kanonické formy.
6. Řiditelnost, dosažitelnost, pozorovatelnost, rekonstruovatelnost systémů.
7. Bloková algebra, Masonovo pravidlo pro výpočet přenosu.
8. Stavová zpětná vazba, stavový regulátor
9. Stavové rekonstruktory.
10. Diskretizace spojitých soustav.
12. Stabilita intervalových polynomů.
13. Opakování, rezerva.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Způsoby popisu: vstup výstupní, přenosový, frekvenční, polynomiální.
3. Modelování dynamických systémů, MATLAB Simulink.
4. Stabilita lineárních a nelineárních systémů.
4. Stavový popis, stavové rovnice, jejich sestavení a řešení.
5. Realizace modelu: sériové, paralelní a přímé programování. Kanonické formy.
6. Řiditelnost, dosažitelnost, pozorovatelnost, rekonstruovatelnost systémů.
7. Bloková algebra, Masonovo pravidlo pro výpočet přenosu.
8. Stavová zpětná vazba, stavový regulátor
9. Stavové rekonstruktory.
10. Diskretizace spojitých soustav.
12. Stabilita intervalových polynomů.
13. Opakování, rezerva.
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Návrh generátorů vstupních funkcí.
3. Řiditelnost, dosažitelnost, pozorovatelnost a rekonstruovatelnost systému.
4. Index dosažitelnosti, minimální realizace systému.
5. Převod blokového diagramu na graf signálových toků. Využití Masonova pravidla pro výpočet přenosu.
6. Stavový regulátor, stavový rekonstruktor.
7. Opakování, práce na projektu.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Úvod do MATLAB Simulink. Definice systémů pomocí příkazů Control Toolbox. Analýza systémů (impuls, krok, frekvence, frekvence, pzmap, ...)
3. Modelování mechanických systémů v MATLAB Simulink. Nyquistovo kritérium stability.
4. Kanonické formy implementace popisu stavového prostoru v MATLAB Simulink.
5. Návrh stavové zpětné vazby, implementace stavového regulátoru v prostředí Simulink.
6. Návrh a implementace stavových rekonstruktorů. Práce na projektu.
Elearning