|
Vyučující
|
-
Matušů Radek, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Automatické řízení - logické řízení, spojité řízení spojitých fyzikálních veličin, diskrétní řízení spojitých fyzikálních veličin - základní pojmy a principy. 2. Jednoduchý spojitý regulační obvod, jeho součásti, popis veličin, obecné vlastnosti řízených a řídicích systémů. Matematický model části regulačního obvodu a celého regulačního obvodu. Linearita, metody linearizace. 3. Model ve tvaru diferenciální rovnice. Řešení diferenciální rovnice. Obyčejná diferenciální rovnice 1. řádu. Lineární nehomogenní obyčejná diferenciální rovnice 1. řádu. Příklady systémů popisovaných těmito rovnicemi. Obyčejná diferenciální rovnice n-tého řádu. Charakteristická rovnice. Nehomogenní lineární obyčejná diferenciální rovnice n-tého řádu s konstantními koeficienty. 4. Laplaceova transformace. Definice a základní vlastnosti Laplaceovy transformace. Zpětná Laplaceova transformace. Slovník Laplaceovy transformace. Řešení obyčejných diferenciálních rovnic pomocí Laplaceovy transformace. Pojem diskrétní funkce, aplikace, definice a základní vlastnosti Z- transformace, slovník Z - transformace. 5. Obrazový přenos systému. Popis základního regulačního obvodu v otevřené a uzavřené smyčce. Přenosy a signály v uzavřeném regulačním obvodu. Bloková algebra spojitých systémů. 6. Popis vlastností proporcionálních, integračních a derivačních členů RO (ideální, se setrvačností 1. řádu, se setrvačností 2. řádu), diferenciální rovnice, obrazové přenosy, přechodové charakteristiky. 7. Popis vlastností proporcionálních, integračních a derivačních členů RO (ideální, se setrvačností 1. řádu, se setrvačností 2. řádu), diferenciální rovnice, obrazové přenosy, přechodové charakteristiky (pokračování). 8. Popis vlastností ideálních P, I, D regulátorů, jejich kombinace, základní vlastnosti, diferenciální rovnice, obrazové přenosy, přechodové charakteristiky. 9. Metody analýzy spojitého regulačního obvodu - fyzikální realizovatelnost, stabilita, ustálená regulační odchylka. 10. Metody syntézy spojitého regulačního obvodu s PID regulátory. 11. Podrobné schéma diskrétního regulačního obvodu; princip činnosti, spojité veličiny, posloupnosti diskrétních hodnot, číselné veličiny, vzorkovací a tvarovací člen. 12. Diskrétní PID regulátory, interpretace jeho jednotlivých složek. 13. Návrh číslicového regulátoru metodou požadovaného modelu. 14. Principy dalších regulačních obvodů - víceparametrový, extremální, rozvětvené obvody, obvod se Smithovým regulátorem, s interním modelem, adaptivní regulátory, robustní řízení.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Laborování, Cvičení na počítači, Týmová práce, Exkurze
- Exkurze
- 6 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 28 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 16 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 70 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 32 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Základní znalosti matematiky a fyziky na úrovni 1. semestru VŠ. |
| Základní znalosti matematiky a fyziky na úrovni 1. semestru VŠ. |
| Výsledky učení |
|---|
| Popsat základní logické obvody |
| Popsat základní logické obvody |
| Klasifikovat základní typy systémů a modelů |
| Klasifikovat základní typy systémů a modelů |
| Vysvětlit základní konfigurace řídicích systémů a jejich komponent |
| Vysvětlit základní konfigurace řídicích systémů a jejich komponent |
| Objasnit základní dynamické a frekvenční vlastnosti spojitých časově lineárních časově invariantních systémů |
| Objasnit základní dynamické a frekvenční vlastnosti spojitých časově lineárních časově invariantních systémů |
| Vysvětlit základní pojmy stability spojitých časově lineárních časově invariantních systémů |
| Vysvětlit základní pojmy stability spojitých časově lineárních časově invariantních systémů |
| Vysvětlit funkci spojitých časových, zejména PID, regulátorů |
| Vysvětlit funkci spojitých časových, zejména PID, regulátorů |
| Popsat základní principy diskrétních časových řídicích systémů |
| Popsat základní principy diskrétních časových řídicích systémů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Vyjádřit a minimalizovat logické funkce |
| Vyjádřit a minimalizovat logické funkce |
| Použít Laplaceovu transformaci k popisu, analýze a syntéze řídicích systémů |
| Použít Laplaceovu transformaci k popisu, analýze a syntéze řídicích systémů |
| Analyzovat dynamické a frekvenční vlastnosti spojitých lineárních časově invariantních systémů |
| Analyzovat dynamické a frekvenční vlastnosti spojitých lineárních časově invariantních systémů |
| Zkoumat stabilitu spojitých lineárních časově invariantních systémů |
| Zkoumat stabilitu spojitých lineárních časově invariantních systémů |
| Navrhnout spojitý časový regulátor, zejména PID |
| Navrhnout spojitý časový regulátor, zejména PID |
| Emulovat diskrétní časový regulátor |
| Emulovat diskrétní časový regulátor |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Laborování |
| Cvičení na počítači |
| Laborování |
| Cvičení na počítači |
| Přednášení |
| Přednášení |
| Exkurze |
| Exkurze |
| Týmová práce |
| Týmová práce |
| Hodnotící metody |
|---|
| Známkou |
| Známkou |
| Příprava a přednes prezentace |
| Příprava a přednes prezentace |
| Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část) |
| Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část) |
| Analýza seminární práce |
| Analýza seminární práce |
|
Doporučená literatura
|
-
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. BEN Technická literatura, Praha, 2004.
-
CORRIOU, J.-P. Process Control: Theory and Applications. London, 2010. ISBN 978-1-84996-911-6.
-
FRANKLIN, G.F., POWEL, J.D., EMAMI-NAEINI, A. Feedback Control of Dynamics Systems.
-
NAVRÁTIL, P. Automatizace, vybrané statě. FAI,UTB ve Zlíně, 2011.
-
OSTRAVSKÝ, J. Diferenciální počet funkce více proměnných. Nekonečné číselné řady. UTB Zlín, 2007.
-
REKTORYS, K. a spol. Přehled užité matematiky I, II. Praha: Prometheus, 1995.
-
ŘEZNÍČKOVÁ, J. Diferenciální rovnice. FAI UTB Zlín, 2008.
-
ŠVARC, I. Automatizace/Automatické řízení. VUT v Brně, 2005.
-
VAŠEK, V. Teorie automatického řízení II. Skripta FT VUT.
-
VÍTEČKOVÁ, M., VÍTEČEK, A. Základy automatické regulace. VŠB TU Ostrava, 2008.
|