|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KRP / BAUT1
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KRP
/
BAUT1
|
Akademický rok
|
2020/2021
|
Akademický rok
|
2020/2021
|
Název
|
Automatizace I
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
6
Kred.
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
2
[HOD/TYD]
Cvičení
2
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Letní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
nestanoveno
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
0
|
Hodnotící stupnice |
A|B|C|D|E|F |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Profilující předmět |
Ne
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Hodnotící stupnice |
A|B|C|D|E|F |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
KRP/IAUT1
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
Nejsou definovány
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Cílem předmětu je vybudovat elementární matematický aparát využívaný v analýze a syntéze regulačních obvodů založený na Laplaceově transformaci a popsat základní prostředky pro realizaci zpětnovazebního řízení. Absolvent získá znalosti nutné pro analýzu a návrh jednoduchých regulačních obvodů. Získané znalosti jsou potřebné pro studium navazujících předmětů, zejm. Automatizace II a Prostředky automatického řízení.
|
Požadavky na studenta
|
Aktivní účast na cvičeních, testy, ústní zkouška.
|
Obsah
|
Témata přednášek po týdnech semestru:
1. Úvod do problematiky: řízení procesů, automatická regulace, logické řízení. Důvody automatizace, role člověka v automat. výrobě.
2. Dynamické systémy. Typy matematických modelů. Výstupní a stavový popis. Ustálený stav. Statická charakteristika. Lineární časově invariantní (LTI) systémy. Odchylkový tvar modelu.
3. Analýza jednorozměrových LTI systémů v časové oblasti: princip superpozice vstupů, impulsní a přechodová charakteristika, vyjádření závislosti mezi vstupem a výstupem s využitím konvoluce.
4. Fourierova a Laplaceova transformace. Základní tvrzení o obrazech. Slovník L-transformace.
5. Využití L-transformace pro získání časové odezvy lineárních systémů.
6. Obrazový přenos systému. Standardní tvar přenosu - zesílení, časové konstanty. Frekvenční přenos. Frekvenční charakteristika v Gaussově rovině, amplitudová a fázová charakteristika.
7. Algebra přenosu a bloková schémata. Sériové, paralelní a antiparalelní propojení systémů. Získání přenosu složeného systému metodou postupného zjednodušování.
8. Přehled nejčastějších typů lineárních systémů a jejich vlastností (statický systém prvního a druhého řádu, systémy s astatismem, soustava vyššího řádu s dopravním zpožděním). Náhrada soustavy vyššího řádu soustavou prvního řádu s dopravním zpožděním.
9. Automatická regulace. Otevřený a uzavřený regulační obvod. Elektronický analogový a číslicový regulační obvod. Nespojité regulátory - dvoupolohový, třípolohový.
10. PID regulátor a jeho varianty. Význam složek PID regulátoru. Ustálená regulační odchylka. Realizace derivačního členu. Číslicová realizace PID regulátoru.
11. Stabilita dynamických systémů a uzavřeného regulačního obvodu. Hurwitzovo a zjednodušené Nyquistovo kritérium stability. Rezerva ve stabilitě. Amplitudová a fázová bezpečnost.
12. Kritéria pro nastavení PID regulátoru. Doba náběhu, doba ustálení a překmit přechodové charakteristiky. Integrální kritéria v časové oblasti. Kritéria ve frekvenční oblasti.
13. Praktické metody nastavení PID regulátorů. Metoda kritického zesílení Zieglera a Nicholse a její varianty (návrh z přechodové charakteristiky a zpětnovazební metoda s využitím relé). Návrh kompenzací dominantních pólů.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
V případě mimořádných opatření bude výuka probíhat vzdáleně s využitím programu MS Teams v době dle rozvrhu. Účast na schůzkách skupiny v MS Teams je ekvivalentní účasti na přednáškách a cvičeních.
|
Garanti a vyučující
|
|
Literatura
|
-
Základní:
Cvejn, J. Automatizace 1. Elektronický studijní materiál.. Univerzita Pardubice, 2017.
-
Doporučená:
Balátě, Jaroslav. Automatické řízení. Praha: BEN - technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-148-9.
-
Doporučená:
Kotek, Z., Vysoký, P., Zdráhal, Z. Kybernetika. SNTL, Praha 1990..
-
Doporučená:
Pírko, Z., Veit, J. Laplaceova transformace, SNTL, Praha, 1970..
-
Doporučená:
Hlava, J. Prostředky automatického řízení, Skriptum ČVUT v Praze, 2000..
-
Doporučená:
Vítečková M., Víteček A. Základy automatické regulace. Ostrava: VŠB - Technická univerzita, 2006. ISBN 80-248-1068-9.
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Praktická výuka
|
52
|
Příprava na zápočet
|
18
|
Příprava na zkoušku
|
40
|
Domácí příprava na výuku
|
40
|
Celkem
|
150
|
|
Předpoklady - další informace k podmíněnosti studia předmětu |
Potřebné znalosti matematiky: diferenciální a integrální počet, lineární diferenciální rovnice.
Základní znalosti z fyziky: mechanika, elektrické a tepelné soustavy. |
Získané způsobilosti |
Absolvent získá znalosti nutné pro analýzu a návrh jednoduchých regulačních obvodů. Po absolvování předmětu je student schopen:
- získat model jednorozměrového lineárního dynamického systému v podobě obrazového přenosu z rovnic získaných matematicko-fyzikální analýzou nebo přibližnou identifikací z přechodové charakteristiky
- určit časovou závislost hodnoty výstupu jednorozměrového lineárního systému pro zadaný vstupní signál s využitím Laplaceovy transformace
- odhadnout tvar časových a frekvenčních charakteristik statických systémů 1. a 2. řádu a systémů s astatismem v závislosti na parametrech obrazového přenosu
- rozhodnout o stabilitě zpětnovazebního regulačního obvodu s PID regulátorem na základě parametrů přenosu nebo frekvenční charakteristiky otevřené smyčky
- pro daný proces zvolit vhodnou variantu PID regulátoru, určit hodnoty parametrů a popsat algoritmus číslicového PID regulátoru. |
Vyučovací metody |
- Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
- Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
- Demonstrace
|
Hodnotící metody |
- Ústní zkouška
- Písemná zkouška
|
|
|
|