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