448-0307/01 – Mikropočítačové řídicí systémy II (MŘS2)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BRA30 prof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc.
PAL70 doc. Ing. Petr Palacký, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+2

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

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:

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.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Kontrolní testy TEST č.1, TEST 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, z toho: test T1 - max. 10 bodů, test T2 - max. 10 bodů, laboratorní úlohy - max. 20 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

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. Bloková schémata 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 řízeníAM. Návrh regulační struktury rychlosti. 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. Programovatelé automaty. Struktura, programování. Aplikace programovatelných automatů v řízení elektrických pohonů Cvičení: Shrnutí problematiky 16ti bitových mikroprocesorů a jednočipových mikropočítačů. Úprava analogových a digitálních signálů pro zpracování v 16-ti bitových MŘS, měření na hardware. 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: Úprava analogových a digitálních signálů pro zpracování v 16-ti bitových MŘS, styk systému s okolím, řešení generátoru signálů s D/A převodníkem - lab. úloha. Jednotka A/D převodníků, základní měření, princip, zobrazení základních signálů. Zpracování impulsních signálů, Jednotka vyhodnocení rychlosti, základní měření, princip - lab. úloha. Základní typy regulátorů, programové bloky, měření přechodových charakteristik - lab. úloha Programové bloky pro regulační pohony (blok vektorového natočení, Parkova transformace)- lab. úloha. Programové bloky pro regulační pohony (blok vektorového analyzátoru, jednoduché filtry, sinus, cosinus) - lab. úloha. Řídicí struktura regulace proudu, realizace, měření - lab.úloha. Řídicí struktura regulace otáček, realizace, měření - lab.úloha Vývojový software zajištěn v anglické verzi.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní 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) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 10  0
                Projekt Projekt 10  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku