ČeskyEnglish

Popis předmětu - B3B35ARI

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B3B35ARI Automatické řízení Rozsah výuky:4p+2c
Garanti:Šebek M. Role:P Zakončení:Z,ZK
Vyučující:Šebek M.
Zodpovědná katedra:13135 Kreditů:7 Semestr:L

Anotace:

Základní kurz automatického řízení. Seznamuje se základními pojmy a vlastnostmi dynamických systémů fyzikálních, inženýrských, biologických, ekonomických, robotických a informatických. Vysvětluje, jak lze pomocí zpětné vazby měnit chování a potlačit vliv neurčitosti. Představuje klasické i moderní metody analýzy návrhu automatických řídicích systémů. Na přednáškách i v laboratořích se studenti přesvědčí o tom, že automatické řízení je inspirující, všudypřítomný, důležitý a zábavný obor. Kurz má o trochu modernější pojetí než podobné ve světě.

Osnovy přednášek:

1. Názvosloví, modely spojité/diskrétní, lineární/nelineární, lineární aproximace
2. Spojité modely stavové a typu vstup-výstup: řešení, přenos, realizace, transformace, volný pád, módy
3. Odezva systému: póly, nuly a vliv jejich polohy
4. Vlastnosti systému: stabilita, obrácená odezva, řiditelnost a pozorovatelnost
5. Identifikace
6. Spojování systémů a různé struktury
7. Ustálený stav, sledování a potlačení poruchy
8. Metoda root locus
9. Zpětná vazba
10. Přímá vazba
11. Typy jednoduchých regulátorů
12. Frekvenční metody: Nyquistovo kritérium
13. Frekvenční metody: návrh
14. Frekvenční metody: robustnost
15. Stavové metody: stavová zpětná vazba
16. Stavové metody: pozorovatel, výstupní zpětná vazba
17. Případová studie
18. písemka uprostřed semestru
19. Polynomiální metody
20. Číslicové řízení
21. Diskrétní popis spojitých systémů
22. Diskrétní systémy
23. Diskrétní řízení
24. Prediktivní řízení
25. Systémy s dopravním zpožděním
26. Nelineární systémy
27. Systémy s mnoha vstupy a výstupy
28. rezerva
Vybrané partie se studenti naučí sami doma z učebnice (tzv. čtení). Součástí je pravidelný domácí úkol z přednášky, zadaný každý čtvrtek, odevzdaný do následujícího pondělí a opravený do středy.

Osnovy cvičení:

Na začátku opakovací úloha z látky předcházejícího předmětu Systémy a signály. Každý týden zadávány krátké kvízy prostřednictvím webu se systémem Moodle. Během semestru postupně zadány tři úlohy
a) úloha s laboratorním experimentem (obhajuje se podrobná zpráva)
b) simulační úloha s e složitějším systémem (obhajuje se podrobná zpráva)
c) tvůrčí úloha - návrh a realizace řízení modelu vozítka Segway sestaveného z robotické stavebnice LEGO
(na konci veřejná soutěž, studenti hodnoceni podle skutečného výkonu robota = vzdálenosti, kterou ujede ve stabilizované poloze) Součástí kurzu je i propracovaný systém hodnocení. Studenti postupně během semestru získávají body, a pokud po celý semestr dobře pracují, mají pak usnadněnu zkoušku a/nebo mohou získat lepší známku. Informace o aktuálním stavu bodů je k disposici v systému Moodle.

Literatura:

Doporučené učebnice (obě mají propracované weby s mnoha příklady ve studentské sekci) jsou buď Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini: Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice Hall; 7th ed. 2014 a starší vydání, nebo Richard C. Dorf and Robert H. Bishop: Modern Control Systems, Prentice Hall; 12th ed. 2010 a starší vydání. Obě knihy jsou v celkovém počtu přes 100 kusů k dispozici ve fakultní knihovně, vždy rezervovány pro studenty předmětu. Kromě toho pomáháme zájemcům získat slevu hromadným nákupem. Každý student musí učebnici v průběhu semestru používat. Výhodou je i to, že obě jsou v angličtině. Předmět má propracovaný web v systému Moodle na https://moodle.dce.fel.cvut.cz/course/view.php?id=68 , který nabízí ke stažení všechny slajdy s přednáškami i příklady, modely v Simulinku a další studijní materiály, potřebný software a obsahuje mnoho zajímavých odkazů na další weby s tematikou oboru: historie, aplikace, výzkum apod. Studenti mají během kurzu zdarma k dispozici všechen potřebný software (Matlab a toolboxy, Simulink a modely) Pro cvičení mají studenti k dispozici dvě moderní výukové laboratoře s vybavením na světové úrovni: Laboratoř automatického řízení (viz. https://dce.fel.cvut.cz/katedra/laborator-teorie-automatickeho-rizeni-kne-26 ) a Laboratoř řídicích systémů Allen-Bradlley (viz https://dce.fel.cvut.cz/katedra/laborator-ridicich-systemu-allen-bradlley-kne-23 ). Po dohodě s cvičícími je mohou používat i mimo školní rozvrh (tzv. systém otevřených laboratoří).

Požadavky:

Stránky předmětu: https://moodle.dce.fel.cvut.cz/

Poznámka:

Stránky předmětu: https://moodle.fel.cvut.cz/course/search.php?search=a3b35ari

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/course/search.php?search=a3b35ari

Klíčová slova:

dynamika systémů, stabilita, frekvenční a stavové metody

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR_2016 Před zařazením do oboru P 4


Stránka vytvořena 21.8.2017 07:47:11, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.