638-0407/01 – Automatické řízení I (AŘ1)
Garantující katedra | Katedra automatizace a počítačové techniky v průmyslu | Kredity | 4 |
Garant předmětu | doc. Ing. Milan Heger, CSc. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Milan Heger, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2020/2021 |
Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student bude umět formulovat základní principy řízení.
Student bude umět identifikovat vlastnosti dynamických systémů.
Student bude umět demonstrovat funkce řídicích systémů.
Student bude umět analyzovat problematiku technické aplikace automatického řízení.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Jsou probrány základní pojmy a vztahy teorie automatického řízení. Pozornost je
věnována logickému řízení a spojité lineární regulaci. Závěr přednášek je
zaměřen na výklad principů nelineární a číslicové regulace. Předmět podává
ucelenou informaci o problematice řešení úloh řízení technologických agregátů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
[1] Rektorys, K.: Přehled užité matematiky. SNTL, Praha,1973
[2] Šigut, J. et al.: Základní pojmy a označení v automatizační a výpočetní technice, Vysoká škola báňská v Ostravě, Ostrava, 1987
[3] Švarc, I.: Teorie automatického řízení I, VUT Brno, Brno, 1992
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Integrovaný systém modulární počítačové podpory výuky ekonomicko-technického zaměření (http://lms.vsb.cz) - Vzdělávací modul 1 – Počítačové systémy řízení metalurgických procesů:
- fyzické modely ohřívačů větru, kyslíkového konvertoru, ohřívací pece a válcovací stolice,
- výukový program č. 1a: úlohy na vysvětlení pojmu logické řízení (sekvence) - (inteligentní křižovatka),
- výukový program č. 1b: úlohy na vysvětlení pojmu logické řízení,
- výukový program č. 1c: úlohy na vysvětlení pojmu regulace a programové řízení (řízení automatické pračky),
- výukový program č. 1d: úlohy na vysvětlení pojmu logické řízení (sekvenční logický obvod) - (průjezd auta bránou),
- výukový program č. 1e: úlohy na vysvětlení pojmu sledování a řízení spotřeby elektrické energie (řízení spotřeby),
- výukový program č. 2: varianty statického systému II. řádu - rozmístění pólů v komplexní rovině a přechodová charakteristika,
- výukový program č. 3: simulační program časových průběhů lineárního časově invariantního dynamického systému,
- výukový program č. 4: simulační program – určení stability regulačního obvodu s lineárním časově invariantním, dynamickým systémem,
- výukový program č. 5: stavový popis lineárního časově invariantního dynamického systému. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2012.
Další požadavky na studenta
Semestrální program dle konkrétního zadání.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Systémy, definice, rozdělení z hlediska teorie řízení, automatizace,
automatizované systémy řízení, pojmy řízení, ovládání, regulace a vazba na
technické prostředky řízení metalurgických procesů, identifikaci, modelování a
simulaci.
2. Teorie logických obvodů, kombinační a sekvenční obvody, minimalizace,
hradlová a kontaktová analogie.
3. Analýza a syntéza kombinačních log. obvodů, kodéry, dekodéry, převodníky,
multiplexery, kódy a kódování, bezpečnostní kódy, redundance a zalohování,
návrh praktických úloh.
4. Analýza a syntéza sekvenčních log. obvodů, návrh praktických úloh vč. řízení
dynamických systémů.
5. Typy klopných obvodů a jejich návrh a použití, paměti, posuvné registry,
čítače, děliče.
6. Dynamické systémy, rozdělení systémů, lineární, nelineární, spojité,
nespojité a jejich aplikace v metalurgii.
7. Popisy lin. systému, řešení lineárních dif. rovnic s konstantními
koeficienty, Laplaceova transformace a řešení odpovídajících dif. rovnic.
8. Statické charakteristiky, přechodové a impulsní funkce a charakteristiky.
9. Frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky v komplexní rovině,
frekvenční přenos a logaritmické frekvenční charakteristiky amplitudové a
fázové, základní členy.
10. Statické systémy, astatické systémy, derivační systémy a systémy s
dopravním zpožděním, jejich matematický popis a vlastnosti.
11. Bloková algebra a její využití při řešení dynamických systémů, popis
systémů tvorba logaritmických frekvenčních charakteristik.
12. Regulační obvod a jeho částí, funkce a popis, výpočet základních přenosů a
charakteristik.
13. Regulátory, matematický popis, funkce a volba typu regulátoru.
14. Nelineární regulátory, Smithův regulátor, číslicové regulátory.
15. Simulace regulačních obvodů a porovnání vlastností různých typů regulátorů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky