455-0302/01 – Řídicí systémy II. (ŘS2)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětuIng. Hana Soušková, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Hana Soušková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2008/2009
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SOU75 Ing. Hana Soušková, 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

Student po absolvování předmětu získá hlubší teoretické znalosti v oblasti teorie automatického řízení v návaznosti na předmět Řídící systémy I. Naučí se používat moderní metody stavové regulace, zvládne syntézu diskrétních regulačních obvodů a prohloubí si znalosti klasické regulace o vícerozměrové a rozvětvené regulační obvody. Dále se seznámí s úvodem do problematiky nelineárních systémů. Absolvent předmětu získá přehled o moderních metodách stavové regulace, seznámí se se syntézou diskrétních regulačních obvodů a prohloubí si znalosti klasické regulace o vícerozměrové a rozvětvené regulační obvody. Dále se seznámí s problematikou nelineárních systémů.

Vyučovací metody

Anotace

Předmět navazuje na kurs Řídící systémy I, rozšiřuje teoretické poznatky o klasickém řízení o problematiku rozvětvených a mnohorozměrových regulačních obvodů, o stavovou regulaci - moderní metody návrhu stavového regulátoru , zahrnuje syntézu diskrétních systémů a úvod do problematiky nelineárních systémů.

Povinná literatura:

Kirchmann, B. - Sůva, S.: Teorie řízení - přednášky. Praha, ČVUT 1991. Vavřín, P. - Šolc: Teorie řízení II. 1. a 2. část. Skriptum. Brno, VUT 1981. Kubík, Z. - Kotek, J. - Strejc, V. - Štecha, J.: Teorie automatického řízení I. Praha, SNTL 1977. Losertová, J.: Technická kybernetika, návody do cvičení. Ostrava, VŠB 1987. Pech, Z.: Teorie automatického řízení. Praha, ČVUT 1980. Franklin,G.F.,at all.:Digital Control of Dynamic Systems. Adison-Wesley 1992. Kotek, Z. - Razím, M.: Teorie nelineárních, optimálních a adaptivních řídicích systémů. Praha, ČVUT 1990. Lewis,F.L.: Optimal Control. John Wiley&Sons 1992 Ogata,K.:Modern Control Engineering. Prentice-Hall 1990. Ogata,K.:Discrete-time Control Systems.Prentice-Hall 1987. Shinners,S.M.:Modern Control System Theory and Design. John Wiley&Sons 1986 Šolc, F. : Teorie automatického řízení II. Brno, VUT 1991. Štecha, J: Teorie automatického řízení I. Praha, ČVUT 1990. Vavřín, P.: Teorie automatického řízení I. Brno, VUT 1991.

Doporučená literatura:

Soušková,H.:Řídicí systémy II. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Test1 - max. 10 bodů Test2 - max. 10 bodů Sem. práce - max.10 bodů Podmínky udělení zápočtu: 80% účast na cvičeních. Odevzdání semestrální práce a napsání testů průběžné kontroly.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Řízení, jeho historie. Metody syntézy regulačních obvodů. Kritérium kvadratické plochy, optimálního modulu. Dopravní zpoždění, regulace soustav s dopravním zpožděním. Impulsní systémy, jejich použití, Z - transformace definice, základní věty, diferenční rovnice. Modifikovaná Z transformace. Struktura číslicového regulačního obvodu. Tvarovací členy, realizace, vzorkovací členy, algebra blokových schémat diskrétních systémů, přenos spojité části systému. Přenos systému s dopravním zpožděním. Vlastnosti impulsní přenosové funkce uzavřeného obvodu. Stabilita impulsních obvodů. Algebraická kritéria stability. Lineární diskrétní algoritmy regulace, reg. s nulovou odchylkou a konečnou dobou trvání přechodového děje, regulátory PSD. Obvody se dvěma členy. Stavová regulace. Sestavení matematického modelu, řiditelnost, pozorovatelnost, dynamické vlastnosti systémů, rovnovážné stavy. Transformace proměnných. Řešení stavových rovnic. Algebra blokových schémat. Řízení jako transformace systému, stabilita. Stavová zpětná vazba, přemístění nul a pólů. Riccatiho regulátor, pozorovatel. Lineární jednorozměrové rozvětvené reg. obvody. Mnohorozměrové reg. obvody. Stabilita mnohorozměrových reg. obvodů, autonomnost a inva-riantnost, syntéza. Nelineární regulační obvody. Členy nelineárních reg. obvodů. Stabilita nelineárních reg. obvodů. Limitní cykly, rovnovážné stavy, Ljapunova teorie. Metoda ekvivalentních přenosů. Popovovo kritérium. Statická a dynamická optimalizace. Cvičení: Porovnání metod syntézy. Seznámení s obsahem cvičení a podmínkami pro zápočet Test č. 1. Diskrétní systémy. Příklady mnohorozměrových reg. obvodů. Test č. 2. Mnohorozměrové reg. obvody. Odevzdání referátu č. 3. Výpočet rovnovážných stavů, příklad použití Ljapunovy teorie. Příklad na metodu ekvivalentních přenosů. Zápočet. Počítačové laboratoře: Návrh regulačního obvodu pomocí kritéria kvadratické plochy, seřízení reg. obvodu pomocí kritéria optimálního modulu, ověření na počítači. Návrh regulačního obvodu s dopravním zpožděním, simulace na počítači. Referát č. 1. Návrh regulátoru pomocí kvadratické plochy a optimálního modulu. Z - transformace - příklady, určení frekvence vzorkování, algebra blokových schémat. Ověření na PC. Výpočet přenosu spojité části systému, kontrola pomocí počítače. Odevzdání referátu č. 1. Příklady na stabilitu impulsních obvodů, ověření na počítači. Návrh obvodu s konečnou dobou trvání přech. děje, simulace na počítači. Referát č. 2. Návrh reg. obvodu. Příklady řiditelnost a pozorovatelnost. Návrh stavové zpětné vazby. Kontrola pomocí počítače. Odevzdání referátu č. 2. Referát č. 3. Výpočet konstant stavového regulátoru. Návrh Riccatiho regulátoru pomocí počítače.

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 30 (30) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 10  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  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