|
Vyučující
|
-
Doležel Petr, prof. Ing. Ph.D.
-
Kupka Libor, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Témata přednášek po týdnech semestru: 1. Úvod do teorie diskrétního řízení, struktura regulačních obvodů. Diskretizace spojité části regulačního obvodu. Vzorkování a tvarování signálů, filtrace. Diferenční rovnice. 2. Z-transformace a zpětná Z-transformace. Využití Z-transformace pro řešení diferenčních rovnic. Diskrétní přenos. 3. Diskrétní modely využívané při identifikaci, modely ARX, ARMAX, OE a BJ. 4. Stabilita diskrétních lineárních systémů. Algebraická kritéria stability diskrétních lineárních systémů. 5. Diskrétní analogie spojitého PID regulátoru a její realizace. Metody pro nalezení parametrů diskrétního PID regulátoru. 6. Vliv struktury diskrétních PID regulátorů a periody vzorkování na průběh regulačního pochodu. 7. Algebraické metody řízení (diskrétní). Vybrané operace s polynomy, diofantická rovnice a její řešení. 8. Diskrétní regulátory s optimalizovanou strukturou. Návrh zpětnovazebního regulátoru s konečným počtem kroků regulace (slabá a silná verze). 9. Diskrétní stavový popis lineárních systémů. Souvislost mezi vnitřním a vnějším popisem. 10. Luenbergerův deterministický estimátor úplného a redukovaného řádu. 11. Diskrétní regulační obvod se stavovou zpětnou vazbou, diskrétní stavový regulátor. Eliminace trvalé regulační odchylky, astatické rozšíření zpětné vazby. 12. Návrh diskrétního stavového regulátoru volbou pólů regulačního obvodu, Ackermannova formule. 13. Návrh optimálního stavového regulátoru podle kvadratického kritéria, Riccatiho rovnice. Obsah cvičení odpovídá výše uvedeným tématům přednášek.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Laborování
- Kontaktní výuka
- 65 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 20 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 40 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 25 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty s prostředky analýzy a syntézy regulačních obvodů diskrétních lineárních dynamických systémů.
Student po absolvování předmětu: - prokazuje teoretické znalosti z oblasti analýzy a syntézy diskrétních regulačních obvodů, - je schopen prakticky realizovat číslicový regulační obvod a analyzovat jeho chování, - s využitím diskretizace spojitých modelů je schopen navrhnout diskrétní regulátor s pevnou i optimalizovanou strukturou, včetně stavového regulátoru.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládají se základní znalosti z oblasti teorie automatického řízení, identifikace a modelování dynamických systémů.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Posouzení zadané práce
Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat, že porozuměl probírané problematice. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující v prvním týdnu semestru. Vyžadována je aktivní účast na cvičeních zahrnující vypracování všech zadaných úkolů a odevzdání semestrální práce.
|
|
Doporučená literatura
|
-
BALÁTĚ, Jaroslav. Automatické řízení. 2., přeprac. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-148-9.
-
FRANKLIN, G. F., POWELL, J. D. and WORKMAN, M. L. Digital Control of Dynamic Systems. 3rd ed. Stanford (USA): Prentice Hall, 1998. ISBN 0-201-82054-4.
-
HANUŠ, Bořivoj, Miroslav OLEHLA a Osvald MODRLÁK. Číslicová regulace technologických procesů: algoritmy, matematicko-fyzikální analýza, identifikace, adaptace. Brno: VUT - nakladatelství VUTIUM, 2000. ISBN 80-214-1460-X.
-
HAVLENA, Vladimír a Jan ŠTECHA. Moderní teorie řízení. 2. vyd. Praha: ČVUT, 1999.
-
HLAVA, Jaroslav. Prostředky automatického řízení II: analogové a číslicové regulátory, elektrické pohony, průmyslové komunikační systémy. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02221-8.
-
KWAKERNAAK, H. and SIVAN, R. Linear Optimal Control Systems. New York: John Wiley & Sons, 1972. ISBN 0-471-51110-2.
-
ŠTECHA, Jan a Vladimír HAVLENA. Teorie dynamických systémů. 2. vyd. Praha: ČVUT, 1999. ISBN 80-01-01971-3.
|