Detail předmětu
Teorie automatického řízení II
FSI-VA2 Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
V předmětu je prezentován úvod do moderní teorie řízení. Soustřeďujeme se na lineární časově invariantní systémy (LTI) bez zpoždění s obecným stupněm volnosti ve stavovém prostoru a na syntézu stavových řídicích členů. Výklad je demonstrován na příkladech z různých aplikačních oblastí. Syntéza řídicích systémů může být snadno provedena s použitím Matlab Control System Toolbox. Předmět završuje teorie nelineárních systémů a návrh jejich řízení.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Orientovat se v základech moderní teorie řízení. Být schopen(a) volit a použít přiměřené způsoby návrhu stavového regulátoru pro řešení dané úlohy.
Prerekvizity
Orientovat se v základech klasické teorie řízení. Být schopen(a) volit a použít přiměřené způsoby návrhu PID regulátoru pro řešení dané úlohy.
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 moderní teorie řízení. Poznatky upevnit pochopením souvislostí s různými způsoby syntézy stavového regulátoru. Způsoby návrhu si osvojit.
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 N-AIŘ-P: Aplikovaná informatika a řízení, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Reprezentace ve stavovém prostoru
2. Převody stavového modelu
3. Řiditelnost, pozorovatelnost a umístění pólů
4. Syntéza stavového řídicího systému
5. Stavový pozorovatel
6. Syntéza regulačního/řídicího systému s pozorovatelem
7. Kvadraticky optimální řídicí systémy
8. Systémy robustního řízení
9. Syntéza robustního řídicího členu
10. Popis nelineárního systému, typické nelinearity
11. Metoda stavové roviny
12. Metody linearizace, verifikace linearizovaného modelu
13. Syntéza řídicího systému
Laboratorní cvičení
8 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Měření vybraných nelinearit mechanických a elektrických zařízení.
2. Stavové řízení stejnosměrného motoru bez integrace.
3. Stavové řízení stejnosměrného motoru s integrací.
4. Zápočet
Cvičení s počítačovou podporou
18 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Příklady LTI technických soustav, reprezentace jednoduchých mechanických a elektrických soustav ve stavovém prostoru. Převody mezi vnitřním a vnějším popisem soustavy
2. Reprezentace složitějších mechanických a elektrických soustav ve stavovém prostoru s použitím MATLAB/Simulink
3. Řiditelnost a pozorovatelnost technických soustav ve stavovém prostoru, metoda umístění pólů s použitím MATLAB, příklady technických soustav
4. Syntéza ve stavovém prostoru, návrh stavového regulátoru
5. Návrh stavového regulátoru se stavovým pozorovatelem. Návrh stavového regulátoru s pozorovatelem a kompenzací poruchy
6. Návrh kvadraticky optimálního regulátoru
7. Návrh robustního řídícího členu
8. Modelování nelinearit soustavy, použití metody stavové roviny
9. Linearizace modelů, posouzení chování linearizovaného modelu. Návrh řídicího systému s linearizovaným modelem soustavy