455-0022/01 – Regulační systémy II. (RSY2)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity8
Garant předmětuprof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1992/1993Rok zrušení2008/2009
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SOU75 Ing. Hana Soušková, Ph.D.
SRO30 prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 4+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit posluchače s dalšími znalostmi z oblasti teorie automatického řízení, které jsou potřebné pro studium celého oboru Měřicí a řídicí technika magisterského studia.Posluchači budou schopni prakticky provést analýzu a syntézu jak lineárních tak i nelineárních regulačních obvodů s využitím výpočetní techniky a zejména simulačního systému Matlab se Simulinkem. Budou rovněž schopni navrhnout optimální nebo adaptivní regulační obvody.Svou náplní je předmět vhodný i pro posluchače jiných oborů a fakult, pokud se hodlají seznámit s problematikou teorie automatického řízení podrobněji.

Vyučovací metody

Anotace

Cílem předmětu je seznámit posluchače s dalšími znalostmi z oblasti teorie automatického řízení, které jsou potřebné pro studium celého oboru Měřicí a řídicí technika magisterského studia.Posluchači budou schopni prakticky provést analýzu a syntézu jak lineárních tak i nelineárních regulačních obvodů s využitím výpočetní techniky a zejména simulačního systému Matlab se Simulinkem. Budou rovněž schopni navrhnout optimální nebo adaptivní regulační obvody.Svou náplní je předmět vhodný i pro posluchače jiných oborů a fakult, pokud se hodlají seznámit s problematikou teorie automatického řízení podrobněji. Bude zde probrána problematika syntézy lineárních spojitých a diskrétních regulačních obvodů. Posluchači se seznámí s problematikou nelineárních systémů a nelineárních regulačních obvodů. Budou vysvětleny základní typy nelinearit, stabilita a syntéza nelineárních řídicích systémů. Budou probrány jednotlivé optimalizační metody a návrh optimalizovaných řídicích systémů. V poslední části se posluchači seznámí s problematikou adaptivních a učících se systémů a jejich uplatněním v řídicích systémech.

Povinná literatura:

Srovnal,V:Regulační systémy II. Sylaby na WWW stránkách fakulty,2005

Doporučená literatura:

Šolc, F. : Teorie automatického řízení II. Brno, VUT 1991. Kotek, Z. - Razím, M.: Teorie nelineárních, optimálních a adaptivních řídicích systémů. Praha, ČVUT 1990. Štecha, J.-Horáček,P.: Optimální řídicí systémy. Praha, ČVUT 1989 Štecha, J: Teorie automatického řízení I. Praha, ČVUT 1990. Vavřín, P.: Teorie automatického řízení I. Brno, VUT 1991.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Dva průběžné testy kontroly a tři samostatné úlohy na počítači.Termíny odevzdání samostatných prací elektronickou formou (WEB), případně písemně - v týdnech 5, 10 a 14. Obsah a forma jednotlivých hodnocených prací: Samostatné laboratorní práce, protokoly obsahující dokumentaci provedeného modelování na počítači v laboratoři. Student musí být schopen podle předložené dokumentace reprodukovat úlohu na počítači. Průběžné testy ověří připravenost studentů na řešení zadaných úloh. Závěrečný test - písemná část zkoušky Teoretická část testu obsahuje 20 otázek, které prověří studenty o celkové znalosti předmětu. Praktickou část testu ( 4 příklady) student vypracuje písemně nebo na počítači. Celková doba trvání obou částí testu 180 min. Podmínky udělení zápočtu: Hodnocení studia Zápočet - student je klasifikován na základě 2 testu, za 0-10 bodů, a 3 samostatných úloh 0-5 bodů nebo samostatného projektu za 0-15 bodů. Zápočet od 14.týdne. Podmínkou udělení zápočtu je dosažení min. 20 bodů , max. lze získat 35 bodů . Zkouška - Písemná část - závěrečný test - teoretická část 0-20 bodů, praktická část 0- 30 bodů, celkem 0 - 50 bodů. Ústní část 0 - 15 bodů. Celkové hodnocení 51 - 100 bodů dle studijního řádu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Syntéza spojitých regulačních obvodů. Metoda standardního tvaru frekvenční charakteristiky otevřeného obvodu. Metoda optimálního modulu. Metoda optimálního časového průběhu, Ziegler-Nicholsova metoda, ostatní metody syntézy regulačních obvodů. Syntéza spojitých regulačních obvodů ve stavovém prostoru. Rozvětvené regulační obvody s pomocnou regulovanou veličinou., s pomocnou akční veličinou, s měřením poruchy a s modelem regulované soustavy. Vícerozměrné regulační obvody. Syntéza regulačních obvodů se vzorkováním. Návrh analogových korekčních členů. Návrh číslicových korekčních členů, podle požadovaných vlastností přenosu řízení. Návrh regulace podle požadavků na přenos poruchy. Regulované obvody s dvěma korekčními členy. Návrh podle požadovaného překmitu. Regulátory PSD. Hybridní obvody. Vícerozměrové obvody. Nelineární řídicí systémy. Nelineární prvky. Metody pro řešení přechodových jevů. Stabilita nelineárních systémů. Linearizace a stabilita v malém. Ljapunovova metoda. Popovovo kritérium stability. Metoda ekvivalentních přenosů. Optimální a adaptivní řídicí systémy. Kritérium optimality. Lineární programování. Numerické metody hledání extrémů funkcí. Statická optimalizace technologických procesů. Extremální regulace. Dynamická optimalizace a adaptivní systémy. Pontrjaginův princip minima. Dynamické programování. Struktura adaptivního systému. Struktura učícího se systému. Adaptivní identifikace a řízení s modelem. Metody adaptace. Rozpoznávání předmětů. Cvičení: TEST č.1: Analýza a syntéza spojitých regulačních obvodů TEST č.2: Rozvětvené regulované obvody a syntéza regulačních obvodů se vzorkováním. Zadání písemné práce 3 pro modelování nelineárních řídicích systému na PC. Projekty: Každý studen dostane zadány v průběhu semestru 3 samostatné práce, které zpracuje s využitím výpočetní techniky. Počítačové laboratoře: Příklady na syntézu spojitých regulačních obvodů. Ověření příkladů na PC. Zadání písemné práce 1 pro výpočet spojitého regulačního obvodu. Příklady na syntézu spojitých regulačních obvodů. Ověření příkladů na PC. Zadání písemné práce 2 pro výpočet regulačního obvodu se vzorkováním. Výpočet rozvětvených regulačních obvodů a vícerozměrných regulačních obvodů. Ověření příkladů na PC. Výpočet číslicových korekčních členů. Ověření příkladů na PC. Výpočet číslicových korekčních členů. Ověření příkladů na PC. Konstrukce trajektorií ve fázovém prostoru. Modelování nelineárního řídicího systému na osobním počítači. Modelování nelineárního řídicího systému na osobním počítači. Příklady na výpočet stability nelineárních systémů. Ověření příkladů na PC. Příklady na výpočet kritéria optimality. Řešení optimálních úloh. Příklady na výpočet kritéria optimality. Řešení optimálních úloh. Příklady s adaptivními modely regulovaných obvodů.

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 35 (35) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 15  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 55  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (10) Měřící a řídící technika P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (20) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (30) Měřící a řídící technika v biomedicíně P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (40) Automatizované systémy řízení P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku