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:
|
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) |