352-0301/03 – Control System Fundamentals (ZA)
| Gurantor department | Department of Control Systems and Instrumentation | Credits | 5 |
| Subject guarantor | doc. Ing. Renata Wagnerová, Ph.D. | Subject version guarantor | doc. Ing. Lenka Landryová, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
| Year | 2 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2015/2016 | Year of cancellation | |
| Intended for the faculties | FS | Intended for study types | Bachelor |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The goal of this subject is to obtain knowledge from logic control, control engineering and technical devices.
Teaching methods
Lectures
Tutorials
Experimental work in labs
Project work
Summary
Introduction to control engineering (concept of systems, open loop systems,
closed loop systems, control system design), Boolean algebra, logic control,
sequential circuits, system modeling, time domain analysis (Laplace transform,
transfer function, impulse and step response analysis), closed-loop control
systems (block diagram, SISO and MIMO systems, transfer function for system
elements, controller for closed-loop system, PID controllers), stability of
dynamic systems (Hurwitz and Nyquist criterion, design in the frequency domain
(complex frequency approach, Bode diagram, compensator design in the frequency
Compulsory literature:
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Cvičení bude probíhat v laboratoři, kde budou demonstrovány jednoduché úlohy s PLC, snímače neelektrických veličin, regulační obvody.
Zpracování dvou programů:
Program č. 1: Návrh a realizace logických funkcí.
Program č. 2: Syntéza regulačních obvodů
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Základní pojmy jako systém, typy systémů, subsystém, prvek, vazba. Kreslení blokových schémat.
2. Systémy řízení - rozdělení, typy, řízení spojité, nespojité, číslicové, dvoupolohové, charakteristika, praktické příklady, význam a využití.
3. Logické řízení - základní logické funkce, Booleova algebra, zápis logické funkce a její minimalizace.
4. Syntéza kombinačních logických obvodů. Realizace kontaktními prvky, programem a prvky NAND, NOR.
5. Sekvenční logický obvod. Technické prostředky logického řízení. Programovatelné automaty.
6. Matematický popis prvků regulačního obvodu, modely řízených systémů. Statická charakteristika, dynamické charakteristiky (impulsní, přechodová a frekvenční). Experimentální identifikace.
7. Analogové řízení, regulační obvod, spojité a diskrétní řízení. Otevřený regulační obvod, záporná zpětná vazba. Bloková algebra. Přenosy regulačního obvodu, přenos řízení, přenos poruchy.
8. Dvoupolohová regulace. Lineární regulátory P, PI, PD, PID. Elektrické, hydraulické a pneumatické regulátory.
9. Syntéza regulátorů. Stabilita a kritické zesílení (Nyquistovo kriterium). Kvalita regulačního pochodu a experimentální seřízení regulátoru
10. Snímače elektrických (proud, napětí) a neelektrických veličin (teplota, tlak, průtok, síla, poloha, rychlost)
11. Akční členy., elektrické, hydraulické a pneumatické. Piezoaktuátory.
12. Regulace teploty, průtoku plynů a kapalin, zásoby.
13. Regulace polohy a rychlosti pohybu, aplikace v obráběcích strojích
14. Technické prostředky řízení. Vstupní a výstupní signály, číslicové převodníky. Programovatelné automaty, průmyslové počítače. Hierarchické systémy řízení. Vizualizace technologických procesů.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction