Detail předmětu
Řízení mechatronických soustav
FSI-RRM Ak. rok: 2020/2021 Letní semestr
Teorie řízení lineárních diskrétních soustav, Z-transformace, přenosové funkce, zpětnovazební soustavy, stabilita zpětnovazebních soustav, navrhování číslicových regulátorů, diskrétní stavové řízení,diskrétní stavové řízení s pozorovatelem, diskrétní stavové řízení s kompenzací poruch, lineární kvadrarický regulátor, implementace diskrétních algoritmů v mikropočítači, příklady řízení mechatronických soustav (NC stroje, roboty).
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
2
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Řešit chování dynamických soustav v časové i frekvenční oblasti, naučit se navrhovat
zpětnovazební regulátory se zadaným chováním uzavřené smyčky, aplikovat tyto poznatky na řízení polohových servomechanismů NC strojů a robotů
Prerekvizity
Lineární diferenciální rovnice, maticový počet, základy elektrotechniky, mechanika, elektrické servopohony
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Pro zápočet je vyžadováno vypracování příkladů ze cvičení.
Předpokládá se samostatné řešení s využitím programu MATLAB/SIMULINK
Zkouška je kombinovaná: písemná a ústní část.
Učební cíle
Naučit studenty chápat souvislost mezi reálnou dynamickou soustavou, jejím matematickým popisem (modelem) a cílem řízení této soustavy zpětnovazebním regulátorem.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-MET-P: Mechatronika, magisterský navazující, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Osnova
1. Úvod, dynamické soustavy, matematické modely
2. Stavový popis dynamických soustav, význam vlastních čísel matice A
3. Přenosové funkce, frekvenční přenos, přechodová funkce
4. Bloková schemata regulačníh soustav
5. Zpětnovazební soustavy, stabilita
6. Typy regulátorů
7. Navrhování regulátorů
8. Stavové zpětnovazební řízení
9. Stavové řázení s pozorovatelem
10. Číslicové řídicí systémy
11. Diskrétní teorie řízení, Z-transformace
12.Metodika navrhování číslicových regulátorů
13.Diskrétní stavové řízení
Laboratorní cvičení
39 hod., povinná
Osnova
Ve cvičení se předpokládá využití programu MATLAB
1. Analýza dynamických soustav mechanických a elektromechanických
2. Stavový popis, řešení stavových rovnic, modelováni v SIMULINKU
3. Odvození přenosových funkcí, frekvenční charakteristiky
4. Miniprojekt: pohon posuvu: blokové schema, analýza soustavy
5. Miniprojekt: návrh regulačních smyček rychlosti a polohy
6. Miniprojekt: simulace dynamických vlastností, interpolace v rovině
7. Řízení soustav s pružnou mechanickou vazbou, stavový regulátor
8. Řízení soustav s pružnou mechanickou vazbou, stavový regulátor s pozorovatelem
9. Návrh diskrétního PID regulátoru
10.Návrh diskrétního stavového regulátoru s pozorovatelem
11.Návrh diskrétního regulátoru typu "dead beat"
12.Struktury řízení mechatronických soustav, hardware, software
13.Zápočet