|
Vyučující
|
-
Navrátil Pavel, Ing. Ph.D.
-
Pekař Libor, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Historie, pojmy kybernetiky, teorie systémů a teorie řízení. Systémy, veličiny, stavy. 2. Zpětná vazba, regulační obvod, signály. Systémy spojité lineární a nelineární. 3. Modely dynamických systémů. Lineární spojité dynamické systémy (LSDS). 4. Speciální modely technických a technologických procesů a systémů. 5. Vnější popisy spojitých systémů, impulsní a přechodové charakteristiky, výpočet charakteristik pomocí Laplaceovy transformace. 6. Frekvenční přenos a frekvenční charakteristiky. 7. Stabilita Ljapunovská a BIBO. Kritéria stability algebraická a geometrická. 8. Dopravní zpoždění, jeho vliv na dynamiku. Aproximace a kompenzace dopravního zpoždění. Smithův prediktor. 9. Vnitřní (stavový) popis (SS) spojitých systémů. Nejednoznačnost SS popisu. Způsoby přepisu a volby stavových veličin. 10. Převod vnitřního popisu na vnější popis (přenos). Singulární systémy, neminimální realizace LSDS. 11. Vlastnosti systémů, řiditelnost, pozorovatelnost. Luenbergův pozorovatel stavu. 12. PID regulátory, jejich popis a dynamické vlastnosti. 13. Klasické metody návrhu a nastavení PID regulátorů. 14. Nelineární systémy, typy nelinearit, linearizace a přehled metod řešení nelineárních obvodů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Demonstrace, Laborování, Cvičení na počítači, Praktické procvičování, Týmová práce, Individuální práce studentů, Práce studentů ve dvojicích, Exkurze, E-learning
- Účast na výuce
- 70 hodin za semestr
- Exkurze
- 6 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 8 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 16 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 12 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 24 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 24 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 32 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 24 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 56 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Předmět navazuje na předmět Automatické řízení. Dále vyžaduje znalosti ze základních kurzů matematiky a fyziky. |
| Předmět navazuje na předmět Automatické řízení. Dále vyžaduje znalosti ze základních kurzů matematiky a fyziky. |
| Výsledky učení |
|---|
| Posluchači absolvováním předmětu si prohloubí znalosti z obecné teorie systémů a jejich řízení, získají schopnosti návrhu celého spektra spojitých regulátorů a regulačních obvodů. V prostředí Matlab/Simulink jsou schopni řešit úlohy modelování, simulace a řízení lineárních a nelineárních úloh. |
| Posluchači absolvováním předmětu si prohloubí znalosti z obecné teorie systémů a jejich řízení, získají schopnosti návrhu celého spektra spojitých regulátorů a regulačních obvodů. V prostředí Matlab/Simulink jsou schopni řešit úlohy modelování, simulace a řízení lineárních a nelineárních úloh. |
| popsat lineární spojitý dynamický systém (LSDS) ve vstupně-výstupním i stavovém prostoru |
| popsat lineární spojitý dynamický systém (LSDS) ve vstupně-výstupním i stavovém prostoru |
| vysvětlit (na příkladu) získání modelu LSDS z matematicko-fyzikální analýzy jednoduchého systému nebo procesu |
| vysvětlit (na příkladu) získání modelu LSDS z matematicko-fyzikální analýzy jednoduchého systému nebo procesu |
| charakterizovat vlastnosti LSDS na základě vstupně-výstupního popisu |
| charakterizovat vlastnosti LSDS na základě vstupně-výstupního popisu |
| charakterizovat vlastnosti LSDS na základě stavového modelu |
| charakterizovat vlastnosti LSDS na základě stavového modelu |
| formulovat matematicky spojitý lineární regulátor ve vstupně-výstupním prostoru |
| formulovat matematicky spojitý lineární regulátor ve vstupně-výstupním prostoru |
| definovat matematicky Luenbergův pozorovatel stavu |
| definovat matematicky Luenbergův pozorovatel stavu |
| Odborné dovednosti |
|---|
| analyzovat vlastnosti a stabilitu LSDS |
| analyzovat vlastnosti a stabilitu LSDS |
| řešit obyčejnou lineární diferenciální rovnici pomocí Laplaceovy transformace |
| řešit obyčejnou lineární diferenciální rovnici pomocí Laplaceovy transformace |
| navrhnout spojitý lineární regulátor klasickými metodami |
| navrhnout spojitý lineární regulátor klasickými metodami |
| navrhnout spojitý lineární regulátor metodou přiřazení pólů |
| navrhnout spojitý lineární regulátor metodou přiřazení pólů |
| vyřešit stavovou rovnici LSDS |
| vyřešit stavovou rovnici LSDS |
| převést vstupně-výstupní model na stavový (a zpět) |
| převést vstupně-výstupní model na stavový (a zpět) |
| využít Matlab pro simulaci, analýzu a syntézu LSDS |
| využít Matlab pro simulaci, analýzu a syntézu LSDS |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednášení |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Práce studentů ve dvojicích |
| Práce studentů ve dvojicích |
| Exkurze |
| Exkurze |
| E-learning |
| E-learning |
| Individuální práce studentů |
| Individuální práce studentů |
| Týmová práce |
| Týmová práce |
| Přednášení |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Cvičení na počítači |
| Cvičení na počítači |
| Demonstrace |
| Demonstrace |
| Laborování |
| Laborování |
| Praktické procvičování |
| Praktické procvičování |
| Hodnotící metody |
|---|
| Analýza výkonů studenta |
| Analýza výkonů studenta |
| Analýza seminární práce |
| Analýza seminární práce |
| Analýza jiné písem. práce studenta (kazuistika, deník, plán ...) |
| Analýza jiné písem. práce studenta (kazuistika, deník, plán ...) |
| Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část) |
| Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část) |
|
Doporučená literatura
|
-
Balátě, J. Automatické řízení. BEN, 2003. ISBN 80-7300-020-2.
-
Dorf, R.C., Bishop, R. Modern Control Systems. New Jersey, 2010. ISBN 978-0136024583.
-
Dostál, P. , Gazdoš, F. Řízení technologických procesů. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2006. ISBN 80-7318-465-6.
-
Franklin, G. F., Powell, J. D., Emami-Naeini A. Feedback Control of Dynamic Systems. Upper Saddle River, 2006. ISBN 0-13-149930-0.
-
Huba, M. Teória systémov. Bratislava, 2002. ISBN 80-227-1820-3.
-
Kevitzky, L. Control Engineering. Györ. ISBN 978-963-9819-74-0.
-
Ogata, K. Modern Control Engineering. New Jersey, 2009. ISBN 978-0136156734.
-
Ogata, K. System dynamics. Upper Saddle River, 2004. ISBN 978-0131424623.
-
Prokop, Roman. Teorie automatického řízení : lineární spojité dynamické systémy. Vyd. 1. Zlín : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2006. ISBN 8073183692.
-
Štěcha, J., Havlena, V. Teorie dynamických systémů. Praha, 2005. ISBN 80-227-1586-7.
|