Detail předmětu
Základy automatického řízení
FSI-VZR-K Ak. rok: 2019/2020 Zimní semestr
Cílem kurzu je seznámit studenty s hlavními pojmy z automatizace a z řídicích systémů.
První část kurzu seznamuje s logickými řídicími systémy. Uvádí logické funkce, logické prvky a kombinační a sekvenční logické obvody. Samozřejmě včetně minimalizace logických funkcí zejména použitím Karnaughových map.
Druhá část kurzu obsahuje základní poznatky z lineárních spojitých řídicích systémů. Řeší problémy analýzy prostřednictvím impulsních a přechodových funkcí a frekvenčními metodami. Matematickým základem je Laplaceova transformace. Důležitou částí je základní teorie zpětnovazebních systémů včetně vyšetřování jejich stability, přesnosti a kvality regulace.
Třetí část kurzu zahrnuje základy diskrétního řízení. Matematickým základem je Z – transformace a diferenční rovnice. Základní popis systémů jsou impulsní a přechodová funkce. Otázky stability jsou řešeny např. bilineární transformací a PSD algoritmus číslicového regulátoru vychází ze Z – transformace.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Schopnost analyzovat a navrhovat lineární spojité i diskrétní zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů.
Prerekvizity
Základní znalosti matematiky včetně řešení systému obyčejných diferenciálních rovnic. Základní znalosti fyziky (zejména dynamiky) a elektrotechniky.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu: Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech laboratorních cvičení a zpracování elaborátů podle pokynů učitele. Zkouška je písemná a ústní. V písemné části student shrnuje dvě základní témata která byla přednášena a řeší tři příklady. Ústní část zkoušky obsahuje diskuzi o těchto úlohách a možné doplňující otázky.
Učební cíle
Cílem předmětu je formulovat a získat základní poznatky z automatického
řízení, počítačového modelování, teorie a algoritmizace řídících systémů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje písemným vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3S-K: Strojírenství, bakalářský
obor B-AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Konzultace v kombinovaném studiu
22 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do automatizace, základy logického řízení.
2. Kombinační a sekvenční logické obvody, programovatelné automaty.
3. Vnější a vnitřní popis systému, Laplaceova transformace.
4. Charakteristiky v časové oblasti, bloková algebra, spojitý regulační obvod.
5. Frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky, dělení regulačních členů
6. Stabilita regulačního obvodu, kritéria stability, přesnost regulace
7. Syntéza spojitého regulačního obvodu
8. Kritéria kvality regulace
9. Popis diskrétních systémů, Z-transformace, diskrétní charakteristiky v časové oblasti
10. Diskrétní regulační obvod, diskrétní frekvenční přenos a charakteristiky
11. Stabilita diskrétního regulačního obvodu, kritéria stability diskrétních regulačních obvodů
12. Syntéza diskrétního regulačního obvodu I
13. Syntéza diskrétního regulačního obvodu II