Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XD35TDS Teorie dynamických systémů Rozsah výuky:19+4
Přednášející (garant):Kučera V. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:335 Kreditů:5 Semestr:Z

Anotace:
Systémový přístup, objekt, systém, model. Dynamické systémy spojité a diskrétní. Lineární systémy - vnější a vnitřní popis a souvislosti. Vazby mezi systémy. Diskretizace. Stabilita systémů, popis neurčitosti, robustnost. Řiditelnost a pozorovatelnost. Stavová zpětná vazba, pozorovatel stavu, stavová injekce, dualita. Üvod do nelineárních systémů. Bifurkace a chaos. Stochastické systémy, realizace stochastických procesů.

Osnovy přednášek:
1. Teorie systémů a kybernetika, systémový přístup.
2. Definice systému, objekt, model, systém. Stavové rovnice. Linearizace.
3. Vnitřní a vnější popisy. Systémy jednorozměrové (SISO) a mnoharozměrové (MIMO).
4. Realizace SISO systémů. Transformace stavů. Realizace MIMO systémů.
5. Vazby mezi systémy. Masonovo pravidlo. Algebraické smyčky. Řešení stavových rovnic. Módy systému.
6. Stavová matice přechodu. Řešení nestacionárních systémů. Matice impulsních funkcí..
7. Souvislost spojitého a diskrétního popisu systému. Nesynchronní vzorkování. Vzorkování a tvarování signálu.
8. Dosažitelnost a pozorovatelnost. Řiditelnost a rekonstruovatelnost.
9. Stabilita ljapunovská a asymptotická. Kritéria stability. Robustní stabilita.
10. Změna dynamických vlastností systému, stavová zpětná vazba. Rekonstrukce stavů dynamických systémů, separační princip.
11. Změna dynamických vlastností systému dynamickou zpětnou vazbou s jedním a dvěma stupni volnosti. Polynomiální rovnice a jejich řešení.
12. Úvod do nelineárních systémů. Limitní cykly. Bifurkace a chaos.
13. Popis neurčitosti, stochastické systémy.
14. Průchod náhodného signálu dynamickým systémem. Lineární stochastické systémy, faktorizace, věta o realizaci.

Osnovy cvičení:
Procvičení teorie na příkladech. Ověření teoretických poznatků na reálné úloze modelování a řízení laboratorního elektromechanického, hydraulického, pneumatického, tepelného nebo magnetického systému v reálném čase. Návrh regulátoru využívajícího zpětnou vazbu od stavů umísťováním s implementací na PC pod systémem RT MATLAB.
1. Úvod a opakování látky z předmětů SAM a SRI
2. Popis dynamických vlastností spojitých a diskrétních systémů
3. Příklady ekonomických a ekologických a technických systémů
4. Lineární systémy, linearizace, realizace
5. Složené systémy a jejich vlastnosti
6. Řešení stavových rovnic, numerické metody
7. Spojitý a diskrétní popis systému.
8. Kritéria stability, kritéria robustní stability
9. Kritéria dosažitelnosti a pozorovatelnosti
10. Příklady na změnu dynamických vlastností systémů
11. Návrh pozorovatele stavu
12. Příklady nelineárních systémů. Analýza nelineárních modelů
13. Analýza vlastností stochastických systémů
14. Realizace náhodných procesů, algoritmy faktorizace

Literatura Č:
1. J. Štecha, V. Havlena: Teorie dynamických systémů. Skriptum ČVUT FEL,1993
2. V. Havlena, J. Štecha: Moderní teorie řízení. Skriptum ČVUT FEL,1994.
3. M. Razím, J. Štecha: Nelineární systémy. Skriptum ČVUT FEL 1996.

Literatura A:
1. T. Kailath: Linear Systems. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New York, 1980.
2. P.J.Antsaklis, A.N.Michel: Linear Systems. The McGraw-Hill Co., 1997.

Požadavky:

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
MKM02-D Kybernetika a měření Z 1
MKM03-D Kybernetika a měření Z 1
MKM04-D Kybernetika a měření Z 1
MKM01-D Kybernetika a měření Z 1


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)