|
Vyučující
|
-
Matušů Radek, doc. Ing. Ph.D.
-
Gazdoš František, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Stavový popis lineárních a nelineárních systémů, linearizace, stabilita. 2. Převod vnitřního popisu na vnější a vzájemná souvislost. 3. Základní vlastnosti lineárních spojitých dynamických systémů. 4. Odhad stavu, Luenbergerův rekonstruktor stavu. 5. Přiřazení pólů ve stavovém prostoru, Ackermannova formule. 6. Optimální řízení ve stavovém prostoru, Riccatiho rovnice. 7. Algebraické metody návrhu řízení, polynomiální a zlomkový přístup. 8. Syntéza jednorozměrových spojitých systémů řízení algebraickými metodami, struktura řízení 1DoF. 9. Syntéza jednorozměrových systémů řízení algebraickými metodami, struktura řízení 2DoF. 10. Vybrané metody přiřazení pólů. 11. Polynomiální matice, levé a pravé maticové zlomky. 12. Syntéza mnoharozměrových systémů řízení polynomiálním přístupem, podmínka stability. 13. Normy signálů a systémů, intervalové polynomy, polytopy, okraje stability, Charitonovův teorém. 14. Návrh robustního řízení.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Cvičení na počítači
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Absolvování základního kurzu teorie automatického řízení. |
| Absolvování základního kurzu teorie automatického řízení. |
| Výsledky učení |
|---|
| state-space description of non-linear/linear time-invariant/-variant systems. |
| state-space description of non-linear/linear time-invariant/-variant systems. |
| basic properties of linear continuous-time dynamic systems. |
| basic properties of linear continuous-time dynamic systems. |
| basic approaches to state estimation. |
| basic approaches to state estimation. |
| selected state-space control design methods. |
| selected state-space control design methods. |
| principle of control system design by polynomial approach. |
| principle of control system design by polynomial approach. |
| selected methods of choosing the characteristic polynomial of a closed control loop. |
| selected methods of choosing the characteristic polynomial of a closed control loop. |
| basic terms, types of uncertainty and approaches used in robust control design. |
| basic terms, types of uncertainty and approaches used in robust control design. |
| stavového popisu nelineárního/lineárního časově-invariantního/-variantního systému. |
| stavového popisu nelineárního/lineárního časově-invariantního/-variantního systému. |
| základních vlastností lineárních dynamických systémů. |
| základních vlastností lineárních dynamických systémů. |
| základních přístupů rekonstrukce stavu systému. |
| základních přístupů rekonstrukce stavu systému. |
| vybraných metod návrhu řízení ve stavovém prostoru. |
| vybraných metod návrhu řízení ve stavovém prostoru. |
| principu návrhu regulátorů polynomiálním přístupem. |
| principu návrhu regulátorů polynomiálním přístupem. |
| vybraných metod volby charakteristického polynomu uzavřeného regulačního obvodu. |
| vybraných metod volby charakteristického polynomu uzavřeného regulačního obvodu. |
| základních pojmů, typů neurčitosti a přístupů používaných při návrhu robustního řízení. |
| základních pojmů, typů neurčitosti a přístupů používaných při návrhu robustního řízení. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| derive a state-space description of a linear/linearized system and analyze it for control purposes. |
| derive a state-space description of a linear/linearized system and analyze it for control purposes. |
| transform a state-space model into input-output description and vice versa. |
| transform a state-space model into input-output description and vice versa. |
| test state and output controllability and state observability of systems. |
| test state and output controllability and state observability of systems. |
| design and implement a simple deterministic state-observer. |
| design and implement a simple deterministic state-observer. |
| design and implement a state controller based on the pole assignment method or LQ control. |
| design and implement a state controller based on the pole assignment method or LQ control. |
| derive a suitable controller based on a polynomial approach using the pole assignment method. |
| derive a suitable controller based on a polynomial approach using the pole assignment method. |
| test the robust stability of the control system using Kharitonov's theorem. |
| test the robust stability of the control system using Kharitonov's theorem. |
| sestavit stavový popis lineárního/linearizovaného systému a analyzovat ho pro účely řízení. |
| sestavit stavový popis lineárního/linearizovaného systému a analyzovat ho pro účely řízení. |
| převést stavový model na vstupně-výstupní a obráceně. |
| převést stavový model na vstupně-výstupní a obráceně. |
| posoudit řiditelnost stavu/výstupu a pozorovatelnost stavu systému. |
| posoudit řiditelnost stavu/výstupu a pozorovatelnost stavu systému. |
| navrhnout a realizovat jednoduchý deterministický rekonstruktor stavu. |
| navrhnout a realizovat jednoduchý deterministický rekonstruktor stavu. |
| navrhnout a implementovat stavový regulátor založený na metodě přiřazení pólů či LQ řízení. |
| navrhnout a implementovat stavový regulátor založený na metodě přiřazení pólů či LQ řízení. |
| odvodit vhodný regulátor založený na polynomiálním přístupu s využitím metody přiřazení pólů. |
| odvodit vhodný regulátor založený na polynomiálním přístupu s využitím metody přiřazení pólů. |
| otestovat robustní stabilitu systému řízení pomocí Charitonovova teorému. |
| otestovat robustní stabilitu systému řízení pomocí Charitonovova teorému. |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Metody práce s textem (učebnicí, knihou) |
| Přednášení |
| Přednášení |
| Cvičení na počítači |
| Cvičení na počítači |
| Metody práce s textem (učebnicí, knihou) |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Hodnotící metody |
|---|
| Ústní zkouška |
| Analýza prezentace studenta |
| Analýza prezentace studenta |
| Ústní zkouška |
|
Doporučená literatura
|
-
GRIMBLE, Michael J. Robust Industrial Control : Optimal Design Approach for Polynomial Systems. 3rd ed. New York : Prentice Hall, 1995. ISBN 136552838.
-
Havlena, Vladimír. Moderní teorie řízení : doplňkové skriptum. 1. vyd. Praha : ČVUT, 1999. ISBN 8001020363.
-
Mikleš, J., Fikar, M. Process modelling, identification, and control 2. Bratislava : STU, 2004. ISBN 80-227-2132-8.
-
Ogata, Katsuhiko. Modern control engineering. 5th ed. Boston : Prentice Hall, 2010. ISBN 978-0-13-615673-4.
-
Štěcha, J., Havlena, V. Teorie dynamických systémů. Praha, 2005. ISBN 80-227-1586-7.
|