450-2024/01 – Řídicí systémy (ŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
OZA77 doc. Ing. Štěpán Ožana, Ph.D.
SLA77 Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D.
SRO30 prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- Cílem předmětu je seznámit posluchače se základními technikami návrhu regulátorů včetně prvků řídicích systémů. - Posluchači budou schopni prakticky provést analýzu a realizaci základních lineárních a nelineárních regulačních obvodů včetně senzorů a akčních členů. - Návrh a realizaci budou schopni ověřit na fyzikálních modelech v rámci semestrálního projektu.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

- Studenti se seznámí s metodami návrhu spojitých a diskrétních regulátorů na základě požadovaných vlastností regulačních obvodů. - Jednotlivé metody návrhů si ověří na fyzikálních modelech. - Seznámí se rovněž s návrhem jednoduchých nelineárních regulátorů včetně ověření návrhu na fyzikálním modelu. - Studenti se rovněž seznámí z realizací jednotlivých typů regulátorů a akčních členů pomocí programovatelných automatů, mikrokontrolérů a počítačových měřicích a řídicích karet. - Dále se studenti seznámí s dalšími prvky regulačních obvodů.

Povinná literatura:

Srovnal, V.: Řídicí systémy. Sylaby na WWW stránkách fakulty,2008 Slanina, Z.: Prostředky řídicích systémů. Sylaby na WWW stránkách fakulty,2008

Doporučená literatura:

Srovnal,V.:Regulační systémy. Studijní texty na WWW stránkách fakulty, 2005 Blaha, P., Vavřín, P. Řízení a regulace 1. Brno, VUT Brno 2005, ISBN AMT405. Bobál V. a kol.: Praktické aspekty samočinně se nastavujících regulátorů. Brno, VUT Brno 1999 Razím, M. - Štecha, J., Nelineární systémy., Praha, ČVUT, 1997. 204 s. ISBN 80-01-01663-3. Štecha J., Havlena V.:: Teorie dynamických systémů. Praha, ČVUT 2005. Šlégl Z.: Základy kybernetiky. Plzeň, ZČU 2002 Šolc, F., Václavek, P., Vavřín, P. Řízení a regulace II. Brno, VUT, 2004, ISBN AMT402

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: - Jeden kontrolní test a dvě samostatné úlohy nebo jedna rozsáhlejší úloha v laboratoři. - K laboratorním úlohám studenti zpracují protokoly zahrnující dokumentaci realizované úlohy řízení na fyzikálním modelu v laboratoři. - Student musí být schopen podle vypracované dokumentace předvést funkční úlohu v laboratoři. Podmínky udělení zápočtu: - student je klasifikován na základě testu (0-15 bodů), a 2 samostatných laboratorních úloh (0-10 bodů) nebo samostatného projektu (0-20 bodů). -Podmínkou udělení zápočtu je dosažení min. 10 bodů , max. lze získat 35 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Metody návrhu spojitých regulátorů na základě požadovaných vlastností regulačního obvodu. 2. Metody návrhu diskrétních regulátorů na základě požadovaných vlastností regulačního obvodu. 3. Návrh jednoduchých nelineárních regulátorů a rozbor jejich vlastností. 4. Hardwarový a softwarový návrh regulátoru na různých realizačních platformách (PLC, mikrokontrolery, embedded PC). 5. Realizace pomocí PLC a mikrokontrolérů. 6. Kompaktní samonastavující se regulátory. 7. Zapojení senzorů a akčních členů do regulačního obvodu. 8. Analogová a číslicová filtrace 9. Průmyslové počítače pro řízení, měřicí a komunikační rozhraní. 10. Elektrické pohony v regulaci. Krokové motory a jejich řízení. 11. Průmyslová komunikace. 12. Průmyslová bezdrátová komunikace. 13. Hydraulické a pneumatické prvky a systémy 14. Propojování prvků a průmyslová kabeláž. Laboratoře: 1. Seznámení s obsluhou měřicí karty ve Windows, vývoj programu v jazyce C# 2. Návrh a realizace PID-PSD regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí měřicí a řídicí karty PC. 3.Návrh a realizace PID-PSD regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí programovatelného automatu. 4. Návrh a realizace PID-PSD regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí mikrokontroléru. 5. Návrh a realizace nelineárního regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí měřicí a řídicí karty PC. 6. Návrh a realizace nelineárního regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí programovatelného automatu. 7. Návrh a realizace nelineárního regulátoru pro zadaný fyzikální model pomocí mikrokontroléru. 8. Výpočet, modelování a realizace analogového filtru 9. Vývoj demonstračního programu pro ovládání digitálních vstupů a výstupů, PWM. 10.Vývoj demonstračního programu pro ovládání analogových vstupů a výstupů Práce na semestrální úloze Projekty: Každý student dostane zadány v průběhu semestru 2 samostatné práce, které zpracuje s využitím výpočetní a řídicí techniky. Počítačové laboratoře: 1. Modelování návrhu regulačního obvodu s PID-PSD regulátorem na počítači a rozbor vlastností a charakteristik. Zadání písemné práce 1. 2. Modelování nelineárního regulačních obvodů s nelineárním regulátorem na počítači a rozbor jeho vlastností. Zadání písemné práce 2. 3. Zápočtový test.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100  51
        Zápočet Zápočet  
        Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku