450-2024/01 – Řídicí systémy (ŘS)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2010/2011 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.