Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
35MTR Moderní teorie řízení Rozsah výuky:3+2
Přednášející (garant):Havlena V., Pachner D. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:335 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:
Cíle předmětu je naučit formulovat inženýrský problém jako optimalizační úlohu, nalézt řešení a správně jej interpretovat. Respektovat neurčitost použitého modelu (popis neurčitosti, robustní a adaptivní řízení). Tento postup bude průběžně ilustrován metodami vyvinutými v teorii automatického řízení během posledních tří desetiletí (stavové a přenosové metody pro kvadraticky optimální řízení, přizpůsobení modelu, tvarování přenosu).

Osnovy přednášek:
1. Normy signálů a systémů, citlivostní funkce, popis neurčitosti
2. Omezení při návrhu zpětnovazebního řízení, stabilizující regulátory, robustnost
3. Tvarování přenosu uzavřené smyčky (loop shaping), vliv nestabilních pólů a nul
4. Algebraický návrh regulačního obvodu, přizpůsobení modelu (model matching)
5. Prediktivní a zpětnovazební strategie řízení, návrh prediktivního LQ regulátoru
6. Diskrétní kvadraticky optimální řízení, dynamické programování
7. Spojité kvadraticky optimální řízení, vlastnosti LQ regulátorů
8. Kvadraticky optimální sledování, úloha servomechanismu a programového řízení
9. Optimální filtrace na základě vnějšího popisu systému (Wienerův filtr)
10. Optimální filtrace na základě vnitřního popisu systému (Kalmanův filtr)
11. Stochastické dynamické programování, LQG regulátor
12. Adaptivní řízení, řízení s referenčním modelem (MRAS)
13. Stochastické metody adaptivního řízení, identifikace parametrů ARX modelu
14. Samonastavující se regulátor (STC), ekvivalence určitosti, duální řízení

Osnovy cvičení:
1. Zadání laboratorních úloh, seznámení s používanými toolboxy Matlabu
2. Výpočet norem signálů a citlivostní funkce, příklady typických průběhů
3. Analýza robustnosti, vliv perturbací řízené soustavy
4. Vliv nestabilních pólů a nul na přenos uzavřené smyčky a robustnost
5. Přizpůsobení modelu (model matching), využití polynomiálního toolboxu
6. Ověření prediktivního LQ regulátoru
7. Metody řešení diskrétní a spojité Riccatiho rovnice
8. Ladění LQ regulátoru, ověření vlastností
9. Analýza vlastností LQ regulátoru ve frekvenční oblasti
10. Návrh a ověření vlastností Wienerova filtru
11. Návrh a ověření Kalmanova filtru, frekvenční vlastnosti
12. Porovnání LQ a LQG regulátoru, analýza robustnosti
13. Implementace MRAS regulátoru gradientní a Ljapunovou metodou
14. Zhodnocení výsledků, zápočet

Literatura Č:
[1] Horáček, P.: Systémy a modely. Skripta ČVUT, Praha 1999
[2] Štecha, J., Havlena, V.: Teorie dynamických systémů. Skripta ČVUT, Praha 1993
[3] Havlena, V., Štecha, J.: Moderní teorie řízení. Skripta ČVUT, Praha 1994
[4] Lewis, F.L.: Optimal Control. J.Wiley and Sons, N.Y. 1994
[5] Kučera, V.: Analysis and design of discrete linear control systems. Academia, Prague 1991

Literatura A:
[1] Lewis, F.L.: Optimal Control. J.Wiley and Sons, N.Y. 1994
[2] Kučera, V.: Analysis and design of discrete linear control systems. Academia, Prague 1991

Požadavky:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 19+4
Typ cvičení: c
Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
*TK Technická kybernetika Z 9


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)