430-4106/01 – Mikropočítačové řídicí systémy II (MŘS2)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BRA30 prof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.
KUH37 Ing. Martin Kuchař, Ph.D.
PAL70 doc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.
SOB060 Ing. Martin Sobek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+15

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu student umí definovat základní požadavky na mikropočítačové řídicí systémy v aplikacích průmyslové elektroniky, např. v řízení elektrických regulovaných pohonů. Umí vysvětlit funkci jednotlivých částí mikropočítačových řídicích systémů a aplikovat získané poznatky při praktickém návrhu mikropočítačového řídicího systému. Získané poznatky tvoří součást znalostí elektroinženýra zejména, je-li zaměřen na aplikace průmyslové elektroniky.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět rozvíjí základní poznatky z mikroprocesorové techniky. Zaměřuje se na lepší poznání moderních mikropočítačových řídicích systémů. Zabývá se problematikou návrhu jednotlivých částí mikropočítačového řídicího systému pro aplikace v průmyslové elektronice. Vlastnosti moderního řídicího systému jsou prezentovány při řízení elektrického regulovaného pohonu s asynchronním motorem.

Povinná literatura:

Brandštetter, P.: Mikropočítačové řídicí systémy II. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2010. Künzel, K. - Žáček, J.: Mikroprocesorová technika. ČVUT Praha, 1996. Brandštetter, P.: Elektrické regulované pohony III. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2010. Fedor, P. - Perduková, D.: Programovatelné automaty v elektrických pohonov. Monografie. TU Košice, 2001. Brey B.B.: The Intel microprocessors: architecture, programming and interfacing. Prentice Hall,London, 1994. Steckhahn, A.D. - Otter, J.D.: Industrial applications for microprocessors. Reston Publishing Company, 1982. Microprocessors and microsystems. Oxford Elsevier, ISSN 01141-9331.

Doporučená literatura:

Nilsson, J.W.: Electric circuits. Addison-Wesley Publishing Company, 1991, ISBN 0-201-17288-7. Kale, C.O.: Introduction to passive, linear, and digital electronics. Reston Publishing Company, 1985, ISBN 0-8359-3263-X.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: Kontrolní testy č.1 a č.2. Podmínky udělení zápočtu: Účast na laboratorní výuce (100%). Odevzdání protokolů z měření. Absolvování všech kontrolních testů v řádném termínu. Získání minimálně 25 bodů. Bodové hodnocení cvičení - maximálně 40 bodů, test T1 - max. 10 bodů, test T2 - max. 10 bodů, laboratorní úlohy - max. 20 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Požadavky na MŘS, blokové schéma jednoprocesorového a víceprocesorového systému, popis základních bloků. Snímače veličin - snímače proudu, napětí, otáček, polohy. Úprava vstupního analogového signálu - zesilovače, omezovače, analogové paměti, analogové multiplexory. Hardwarové řešení řídicího mikropočítače s různými typy procesorů, příklady řešení. Číslicové zpracování vstupních signálů. A/D převodníky, D/A převodníky. Konkrétní řešení A/D, D/A převodníků - blokové schéma, obvodové schéma. Číslicové zpracování impulsních signálů z inkrementálního snímače polohy. Řešení bloku vyhodnocení polohy a rychlosti otáčení motoru - rozlišení směru otáčení, násobení impulsů, návrh čítače impulsů. Blokové a obvodové řešení. Zpracování výstupních impulsních signálů. Blokové a obvodové schéma desky spínacích pulsů. Komunikace s nadřazeným systémem a klávesnicí. Sériové rozhraní. Blokové schéma komunikační jednotky. Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software. Sestavení programových modulů, vzájemné vazby. Rozdělení strojového času. Realizace programových bloků střídavého regulačního pohonu s asynchronním motorem a vektorovým řízením. Princip vektorového řízení AM. Návrh regulační struktury rychlosti AM. Softwarové realizace bloků regulační struktury rychlosti AM. Čtení dat z A/D převodníku. Regulátory P, I, PI. Regulace proudu. Regulace otáček. Blok výpočtu orientujících veličin. Šířkově - pulsní modulace komparační a vektorová. Signálové procesory. Transputery. Struktura, vlastnosti, aplikace. Programovatelné automaty. Struktura, programování. Základní aplikace v průmyslové elektronice. Cvičení: Shrnutí problematiky 16-ti bitových mikroprocesorů a jednočipových mikropočítačů. Zadání semestrální práce. Úprava analogových a digitálních signálů pro zpracování v MŘS. Test č.1 - Hardware pro MŘS. Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software, komunikace s nadřazeným systémem. Začlenění programových bloků do regulačních struktur. Test č.2 - Aplikační software pro MŘS. Laboratoře: Zpracování analogových a digitálních signálů - laboratorní úloha. Základní typy regulátorů, programové bloky, měření přechodových charakteristik - laboratorní úloha. Programové bloky pro regulované pohony - laboratorní úloha. Řídicí struktura regulace otáček - laboratorní úloha. Vývojový software zajištěn v anglické verzi. Projekty: Semestrální projekt - návrh hardware a aplikačního software mikropočítačového řídicího systému (14 hodin). Protokoly z laboratorních úloh (14 hodin).

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 25
                Test č. 1 Písemka 10  5
                Test č. 2 Písemka 10  5
                Protokoly z laboratorních cvičení Semestrální projekt 20  10
        Zkouška Zkouška 60 (60) 20
                Písemná část zkoušky Písemná zkouška 40  15
                Ústní část zkoušky Ústní zkouška 20  5
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na laboratorních cvičeních. Povinné absolvování 2 kontrolních testů v řádném termínu.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku