Detail předmětu

Control Theory

FEKT-CTRBAk. rok: 2010/2011

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

angličtina

Počet kreditů

5

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 základů matematiky.

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

Cvičení povinné
Zkouška písemná

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

Počítačová laboratoř

Základní literatura

Skalický, J.: Control Theory, textbook, FEKT

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-SEE , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

Osnova

Matematické modely dynamických systémů
Stavový popis dynamických soustav
Přenosové funkce, frekvenční charakteristiky, přechodové funkce
Bloková schemata regulačních soustav
Stabilita zpětnovazebních soustav
Algoritmy navrhování regulátorů
Stavové zpětnovazební řízení
Stavové zpětnovazební řízení s pozorovatelem
Číslicové řídicí systémy
Diskrétní přenosové funkce
Stabilita diskrétních soustav
Metodika navrhování číslicových regulátorů
Diskrétní stavové řízení

Cvičení odborného základu

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

Osnova

Matematické modely mechanických, elektrických a elektromechanických soustav
Odvozování přenosových funkcí
Navrhování regulátorů
Návrh polohového servomechanizmu
Návrh polohového servomechanizmu
Test a zápočet

Cvičení na počítači

14 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