Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Automatické řízení

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
2371047 Z,ZK 5 3P+2C česky
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
ústav přístrojové a řídící techniky
Anotace:

Předmět se zabývá logickým, analogovým a číslicovým řízením dynamických systémů. Studenti jsou seznámeni se základními pojmy a funkčními principy z oblasti automatického řízení a s běžně používanými postupy, které se v praxi používají při návrhu a realizaci automatického řízení. Kromě teoretických znalostí získají studenti i praktické zkušenosti na experimentálních úlohách. Pro tento účel využijí programovatelné prostředí Matlab/Simulink, řídicí systémy a reálné modely dynamických systémů umístěné v laboratoři automatického řízení a virtuální laboratoř řízení dostupnou přes internet. Experimentální úlohy slouží k ověřování a posuzování statických a dynamických vlastností řízených objektů, k procvičení a upevnění znalostí při návrhu logických řídicích obvodů, k seznámení se s návrhem a funkcí uzavřených regulačních obvodů spojitého i číslicového řízení, včetně vlastní realizace s využitím programovatelných automatů.

Požadavky:

znalosti z logického, analogového a číslicového řízení dle přednášek a úspěšné absolvování cvičení

Osnova přednášek:

1. Základní pojmy z automatického řízení, binární velčiny, kombinační a sekvenční logické funkce, zápis logické funkce, zjednodušení logické funkce, Booleova algebra, dualita, realizace logické funkce (hradla NAND a NOR, kontakty, klopný obvod RS, programovatelné automaty), sekvenční funkční diagram.

2. Popis statických a dynamických vlastností systémů, linearizace, modely lineárních dynamických systémů, dopravní zpoždění, přechodová a impulsní charakteristika, kmitavost, doba průtahu a doba náběhu, statická citlivost, přenosy lineárních dynamických systémů, algebra blokových schémat.

3. Dvoupolohohový regulátor, analogové regulátory typu P-I-D, vlastnosti, statické charakteristiky, popis v časové a frekvenční oblasti, použití.

4. Regulační obvod s regulátory typu P-I-D; kvalita regulačního pochodu (doba regulace, maximální přeregulování, trvalá regulační odchylka); kmitavost, fázovost a stabilita uzavřeného regulačního obvodu; přenos řízení a přenos poruchy regulačním obvodem.

5. Frekvenční vlastnosti systému: Nyquistova a Bodeho frekvenční charakteristiky, rezonance, frekvenční přenos systému, frekvenční vlastnosti systému s dopravním zpožděním, fázovost lineárního dynamického systému, algebra frekvenčních přenosů, požadavky na frekvenční přenos řízení a poruchy regulačním obvodem.

6. Stabilita systému, Stodolova podmínka stability, kriteria stability (Hurwitzovo, Nyquistovo), amplitudová a fázová bezpečnost.

7. Seřízení regulátoru (Ziegler-Nichols metoda; z přechodové charakteristiky; metoda relé; dle zvolených kořenů charakteristické rovnice regulačního obvodu; kompenzační seřízení).

8. Dopředné řízení: popis, blokové schéma, výhody/nevýhody, použití, kombinace zpětnovazebního a dopředného řízení.

9. Realizace číslicového (diskrétního) regulátoru: vzorkování, PSD regulátor (polohový a přírustkový tvar), realizační úpravy PSD regulátoru.

Osnova cvičení:

1. Příklady problémů řízení - základní pojmy AŘ, řízení, zpětná vazba, kombinační log. fce

2. Příklady na kombinační, sekvenční logické řízení (obvod RS)

3. Příklady syntézy sekvenčního řízení, programovatelný automat (sekvenční funkční diagram)

4. Laboratorní cvičení - úlohy z kombinační, sekvenční logiky, programovatelný automat

5. Příklady modelů spojitě řízených soustav a regulátorů typu P-I-D, přenosy, vlastnosti

6. Počítačové cvičení na přechodové a impulsní charakteristiky soustavy, regulátoru, URO, na odhad modelu z přechodové charakteristiky

7. Příklady na přenosy, statické a dynamické vlastnosti URO

8. Příklady výpočtů frekvenčních charakteristik

9. Laboratorní cvičení z oblasti frekvenčních vlastností systémů

10. Příklady zaměřené na posouzení stability systémů

11. Příklady zaměřené na seřízení regulátoru

12. Laboratorní cvičení z oblasti regulačních obvodů

13. Počítačové cvičení na stabilitu a seřízení regulátoru

14. Příklady zaměřené na seřízení regulátoru - dokončení, zápočty

Cíle studia:

Automatické řízení je důležitou součástí mnoha průmyslových provozů. Cílem kursu je seznámit studenty se základními teoretickými a i praktickými znalostmi z automatického řízení jako je přenos, dopředné a zpětnovazební řízení, základy návrhu řízení, frekvenční analýza řídicích systém. Předmet se též věnuje logickému řízení a realizaci logického řízení využitím programovatelných automatů. Pro praktické ověření teoretických znalostí slouží laboratorní a počítačová cvičení, kde studenti využívají téžprogramové prostředí Matlab/Simulink.

Studijní materiály:

Hofreiter, M.: Základy automatického řízení, ČVUT, Fakulta strojní, 2018, 165 s.

Hofreiter, M.: Základy automatického řízení-příklady, ČVUT, Fakulta strojní, 2017, 123 s

Zítek, P.: Automatické řízení - Sylaby a aplikace, ČVUT v Praze, 2016

Vyhlídal, T.: https://moodle.fs.cvut.cz/course/view.php?id=195

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fs.cvut.cz/course/view.php?id=195 http://control.fs.cvut.cz/cz/predmety/automaticke-rizeni-2371047-0 http://vlab.fs.cvut.cz/
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 16. 12. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet10511202.html