455-0518/01 – Řídicí systémy I. (RS1)
Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 5 |
Garant předmětu | Ing. Vladimír Kašík, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Vladimír Kašík, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2009/2010 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět si klade za cíl seznámit studenty s teorii automatického řízení spojitých lineárních dynamických systémů, která má své uplatnění především v mnohých technických oborech. Při zachování všeobecného teoretického základu se předmět z hlediska odborné profilace studentů většinou v řešených příkladech zaměřuje na řešení elektrických, tepelných a hydraulických systémů.
Po absolvování předmětu je student schopen provést analýzu spojitého lineárního dynamického systému v časové a frekvenční oblasti. Následně je schopen navrhnout pomocí vhodné metody regulátor k regulované soustavě na základě požadavků na řízení, resp. eliminaci poruchy.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Předmět buduje ucelenou teorii automatického řízení spojitých lineárních dynamických systémů. Systém a jeho vnější popis, základní dynamické systémy a jejich dynamické vlastnosti - přechodová, impulsní a frekvenční charakteristika, identifikace parametrů. Transformace blokových schémat. Stabilita - algebraická a frekvenční kritéria. Syntéza spojitých řídicích
systémů. Stavový popis dynamických systémů.
Povinná literatura:
Kotek, Z. - Vysoký, P. - Zdráhal, Z.: Kybernetika. Praha, ČVUT 1987.
Losertová, J.: Technická kybernetika, náv. do cvičení. Ostrava, VŠB 1987.
Kirchmann, B. - Sůva, S.: Teorie řízení - přednášky. Praha, ČVUT 1991.
Vavřín, P.: Teorie dynamických systémů. Brno, VUT 1989.
Vavřín, P.: Teorie automatického řízení I. Brno, VUT 1991.
Doporučená literatura:
Kašík,V.:Řídicí systémy I. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Posluchač je hodnocen na základě 2 referátů a jednoho testu průběžné kontroly.
Podmínky udělení zápočtu:
Podmínky udělení zápočtu :
Posluchač je hodnocen na základě tří referátů po 7 bodech a jednoho testu průběžné kontroly za max. 14 bodů.
Zápočet se uděluje studentovi, který nemá více než 2 omluvené neúčasti a během semestru získá min. 10 bodů.
Doba vypracování testu je 60 minut. Student je povinen pracovat samostatně, jinak obdrží hodnocení 0 bodů.
Test v náhradním termínu je možný, jen na základě předložení lékařského potvrzení.
Není-li referát předložen v termínu, za každý další započatý týden se hodnocení snižuje o 1 bod. Nejpozdější termín odevzdání všech referátů je 14. (poslední) týden výuky.
Bodové hodnocení pro udělení zápočtu je dáno součtem bodů za testy a součtem bodů za referáty.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Předmět kybernetiky, historie a rozvoj. Dynamické systémy, základní pojmy.
Vnější a vnitřní popis dynamických systémů, analytické metody identifikace. Astatismus.
Linearizace systémů, rovnovážný stav. Experimentální metody identifikace, deterministické metody.
Přechodová a impulsová charakteristika a jejich vyhodnocení.
Frekvenční charakteristiky v komplexní rovině a v logaritmických souřadnicích.
Metody vyhodnocení frekvenčních charakteristik. Operace s přenosy.
Stabilita dynamických systémů, kritéria stability d.s.. Hurwitzovo kritérium, Nyquistovo kritérium.
Základní typy dynamických systémů.
Stavový popis lineárních spojitých dynamických systémů. Kreslení stavových diagramů. Řiditelnost,pozorovatelnost.
Lineární regulátory a jejich vlastnosti.
Syntéza RO. Odchylky, jejich výpočet.
Ziegler-Nicholsova metoda návrhu RO. Frekvenční metody syntézy RO. Metoda symetrického optima
Kritéria kvality regulačního pochodu. Kritérium optimálního modulu, Optimální seřízení pomocí standardních tvarů.
Cvičení:
Úvod. Laplaceova transformace, řešení příkladů.
Sestavování matematických modelů konkrétních zařízení. Přenos i stavový popis. Linearizace.
Operace s přenosy - algebra blokových schémat.
Stabilita d.s.Odevzdání 2.sem. práce.
Seřízení obvodu pomocí Zieglera-Nicholse.
Test průběžné kontroly.
Počítačové laboratoře:
Řešení diferenciálních rovnic pomocí L transformace, seznámení s programy CC a Matlab.
Přechodová a impulsová charakteristika, ověření na počítači. Zadání 1. sem. práce.
Frekvenční charakteristiky v log. souřadnicích. Ověření na počítači. Zadání 2. sem. práce. Odevzdání 1. sem. práce.
Příklady pro určení stability d.s. Hurwitzovým a Nyquistovým kritériem. Kontrola na počítači.
Přenosy klas. regulátorů, výpočet stav. matic, ověření na počítači.
Výpočet odchylek RO. Řiditelnost, pozorovatelnost. Ověření na počítači, zadání 3.sem. práce.
Návrh reg. obvodu metodou frekvenčních charakteristik, simulace na počítaci.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.