430-8743/01 – Mikropočítačové řídicí systémy (MŘS)
| Garantující katedra | Katedra aplikované elektroniky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, USP | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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, 2005.
Künzel, K. - Žáček, J.: Mikroprocesorová technika. ČVUT Praha, 1996.
Brandštetter, P.: Střídavé regulační pohony - Moderní způsoby řízení . Monografie. VŠB-TU Ostrava, 1999.
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:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
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.
Úprava analogových a digitálních signálů pro zpracování v MŘS.
Vývojové prostředky pro tvorbu aplikačního software, komunikace s nadřazeným systémem.
Test č.1 - Opakování témat, zadání semestrální práce.
Začlenění programových bloků do regulačních struktur.
Test č.2. - Opakování témat.
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.
Protokoly z laboratorních úloh.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky