Řídící systémy

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na vysvětlení základních pojmů a vztahů z oblasti automatického řízení. Postupně jsou probrány základní pojmy a vztahy z oblasti identifikace, modelování, simulace a řízení technologických procesů. Je věnována pozornost jednoduchým i rozvětveným regulačním obvodům, analogovému i číslicovému řízení, jednoparametrovému i víceparametrovému řízení. Předmět seznamuje se strukturou a funkcí integrovaných počítačových řídicích a informačních systémů.

Požadavky:

1. Označování měřících a řídicích obvodů v technologických schématech,

2. Rozvětvené regulační obvody;

3. Analytická a experimentální identifikace;

4. Statické a dynamické vlastnosti systémů, linearita, stabilita, fázovost, frekvenční, přechodová a impulsní charakteristika, operátorový a frekvenční přenos;

5. Principy řízení (ovládání, regulace), lineární analogové a číslicové regulátory, vzorkování

6. Analýza chování uzavřeného regulačního obvodu, stabilita, (kriteria stability, fázovost, kvalita řízení)

7. Syntéza jednoroměrových regulačních obvodů;

8. Řízení neminimálně fázových systémů (Smithův prediktor, IMC);

9. Syntéza mnohorozměrového regulačního obvodu (autonomnost, invariantnost);

10. Dohlížející řízení (supervisory control);

Osnova přednášek:

- Technologické schéma, blokové schéma, skladba regulačního obvodu, označování měřících a řídicích obvodů v technologických schématech

- Typy regulačních obvodů

- Analytická identifikace technologických procesů

- Experimentální identifikace technologických procesů

- Modelování a simulace procesů

- Statické a dynamické vlastnosti systémů, linearizace, operátorový a frekvenční přenos, přechodová, impulsní a frekvenční charakteristika

- Stabilita, fázovost, kriteria stability

- Principy řízení (ovládání, regulace)

- Diskretizace, vzorkování

- Lineární analogové a číslicové regulátory

- Analýza chování URO (stabilita, kvalita řízení)

- Syntéza řízení SISO systémů

- Syntéza mnohorozměrového regulačního obvodu (autonomnost, invariantnost)

- Dohlížející řízení (supervisory control)

Osnova cvičení:

1. Příklady technologického procesu, označování měřících a řídicích obvodů, blokové schéma

2. Příklad na analýzu technologického procesu

3. Příklady na experimentální identifikaci z přechodové charakteristiky

4. Příklady na určení statických charakteristik systému, linearizaci a určení operátorového přenosu modelu systému

5. Stanovení frekvenční charakteristiky zadaného dynamického systému

6. Příklady na diskretizaci a vzorkování

7. Modelování a simulace dynamických vlastností systémů využitím SW nástroje Matlab/Simulink

8. Příklady na určení výsledného přenosu rozvětveného obvodu

9.-10. Příklady na posouzení stability, fázovosti a kmitavosti systému využitím SW nástroje Matlab

11.-13. Modelování a syntéza řízení procesu (stanovení parametrů PID regulátorů, Smithův prediktor, IMC) využitím SW nástroje Matlab/Simulink

14. Závěrečné teoretické cvičení - zápočet, konzultace

Cíle studia:

Prohloubit znalosti v oblasti automatického řízení především o partie, které jsou v praxi nejčastěji aplikovány.

Studijní materiály:

Zítek, P. - Hofreiter, M. - Hlava, J.: „Automatické řízení“, 2006, ČVUT

Hofreiter, M. a kolektiv : „ Příklady a návody z automatického řízení“, 2006, ČVUT

Hofreiter, M.: „Identifikace systémů I“, 2009, ČVUT

Hofreiter, M.: „Demonstrované aktuální nástroje návrhu automatického řízení pro praxi“, 2009, DIMART

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: