Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Katalog ECTS
Transkrypt
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Katalog ECTS
Technika regulacji automatycznej • • • • • • Kod przedmiotu: 06.0-WE-AiR-TRA-PK_S1S Typ przedmiotu: obowiązkowy Wymagania wstępne: Analiza matematyczna, Matematyczne podstawy techniki, Modelowanie i symulacja, Podstawy elektrotechniki, Sygnały i systemy dynamiczne. Język nauczania: polski Odpowiedzialny za przedmiot: prof. dr hab. inŜ. Krzysztof Gałkowski Prowadzący: dr hab. inŜ. Marcin Witczak, pracownicy Instytutu Sterowania i Systemów Informatycznych Forma zajęć Liczba godzin w semestrze Liczba godzin w tygodniu Semestr Punkty ECTS Wykład Laboratorium 30 30 2 2 IV Wykład Laboratorium 18 18 2 2 Forma zaliczenia Studia stacjonarne egzamin zaliczenie na ocenę Studia niestacjonarne egzamin IV zaliczenie na ocenę 7 Zakres tematyczny przedmiotu: Regulacja układów ciągłych: SprzęŜenie zwrotne: wskaźniki jakości regulacji, czułość i odporność na zakłócenia, uchyb w stanie ustalonym, odpowiedź układu zamkniętego. Regulator PID: podstawowe własności, projektowanie metodą analityczną oraz Zieglera- Nicholsa. Układy statyczne i astatyczne. Badanie odporności układu zamkniętego na zakłócenia i niepewności. Cyfrowa implementacja regulatorów: poszukiwanie odpowiednika w dziedzinie dyskretnej. Metoda lokowania biegunów: Przykłady wykresów linii pierwiastkowych wybranych obiektów. Kreślenie wykresów linii pierwiastkowych dowolnych układów, dobór parametrów regulatora na podstawie wykreślonego wykresu. Synteza regulatorów liniowych metodą łączenia członów korekcyjnych pierwszego rzędu, dobór parametrów członów korekcyjnych. Rozszerzenie metody lokowania biegunów na układy z opóźnieniami i układy nieliniowe. Metoda odpowiedzi częstotliwościowej: Odpowiedź częstotliwościowa: podstawy matematyczne, wyznaczanie pasma przenoszenia. Wykresy Bodego: wykresy układów z biegunami rzeczywistymi i zespolonymi, układy nieminimalnofazowe. Uchyb w stanie ustalonym. Kryterium stabilności Nyquista: Kreślenie wykresów Nyquista, zastosowanie do projektowania układów regulacji, określanie marginesów stabilności (zapas fazy i wzmocnienia). Dobór parametrów regulatorów na podstawie wykresów Bodego i Nyquista .Regulacja układów dyskretnych. Sterowanie komputerowe, struktura komputerowego układu sterowania. Próbkowanie i kwantyzacja. Dobór okresu próbkowania. Stabilność układów dyskretnych. Synteza regulatorów dyskretnych. Dobór nastaw dyskretnych regulatorów PID. Ocena jakości regulacji w układach dyskretnych. Układy nieliniowe. Przegląd podstawowych elementów nieliniowych. Linearyzacja charakterystyk układów nieliniowych. Metody analizy układów nieliniowych: metoda płaszczyzny fazowej, metoda funkcji opisującej. Stabilność układów nieliniowych: pierwsza i druga metoda Lapunowa, kryterium Nyquista. Metody syntezy nieliniowych układów regulacji. Połączenia układów nieliniowych. Regulatory nieliniowe. Regulacja dwupołoŜeniowa i trójpołoŜeniowa. Efekty kształcenia: Umiejętności i kompetencje w zakresie: analizy stabilności układów liniowych i nieliniowych, wyznaczania wartości podstawowych wskaźników jakości regulacji, projektowania ciągłych i dyskretnych regulatorów PID oraz członów korekcyjnych, kreślenia i analizowania wykresów Nyquista i Bodego oraz wykresu linii pierwiastkowych, syntezy regulatorów nieliniowych, zastosowania środowiska inŜynierskiego MATLAB w analizie i syntezie układów liniowych. Warunki zaliczenia: Wykład – warunkiem zaliczenia jest pozytywna ocena z egzaminu przeprowadzonego w formie pisemnej (test) Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium. Literatura podstawowa 1. Kaczorek T., Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R.: Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa, 2005. 2. Brzózka J.: Regulatory i układy automatyki, Mikom, Warszawa, 2004. Literatura uzupełniająca 1. Franklin G. F., Powell J. D., Workman M. L.: Digital Control of Dynamic Systems, Addison Wesley,1998. 2. De Larminat P., Thomas Y.: Automatyka - układy liniowe, WNT, Warszawa, 1983. 3. Dorf, J.C., Bishop R.: Modern Control Systems, Prentice-Hall, 2002. 4. Kaczorek T.: Teoria sterowania i systemów, PWN, Warszawa, 1993. 5. Shahian B., Hassul M.: Control System Design Using MATLAB, Prentice Hall, New Jersey,1993. 6. Control System Toolbox for Use with MATLAB. User's Guide. MathWorks, 1992. 7. Zalewski A., Cegieła R.: Matlab - obliczenia numeryczne i ich zastosowania, Nakom, Poznań, 2000. Uwagi: - Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Katalog ECTS Automatyka i robotyka studia I stopnia inŜynierskie (stacjonarne i niestacjonarne) 76