System and Process Control

Garant předmětu:

Tomáš Vyhlídal

Přednášející:

Jaroslav Bušek, Stanislav Vrána, Tomáš Vyhlídal

Cvičící:

Jaroslav Bušek, Goran Simeunovič, Stanislav Vrána, Tomáš Vyhlídal, Can Kutlu Yüksel

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Předmět poskytuje znalosti v oblasti návrhu a implementace metod automatického řízení systémů a procesů. Důraz je kladen na syntézu PID a stavového regulátoru ve spektrální a frekvenční oblasti. Dále jsou studenti seznámeni s implementačními aspekty regulátorů, základními pojmy jejich robustního návrhu a specifiky návrhu řízení procesů s dopravním zpožděním. Ve cvičeních budou využívány návrhové prostředky toolboxů programu Matlab. V rámci předmětu studenti absolvují čtyři laboratorní cvičení.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Úvod do problematiky, definice pojmů a základních strategií zpětnovazebního řízení systémů a procesů, příklady aplikací ve strojírenství

PID regulace, význam jednotlivých složek, ideální versus reálný algoritmus, omezení akční veličiny, anti-windup

Požadavky na frekvenční vlastnosti uzavřeného regulačního obvodu, stabilita, bezpečnost v zesílení a ve fázi. Význam nul systému a regulátoru z hlediska fázovosti.

Syntéza PID regulátoru tvarováním frekvenční charakteristiky z hlediska sledování řídicí veličiny a potlačení poruch, regulátor se dvěma stupni volnosti

Úvod do problematiky robustního návrhu regulátorů, definice normy H nekonečno a citlivostních funkcí

Praktické aspekty robustní syntézy H nekonečno regulátoru pomocí smíšené citlivostní funkce

Spektrální vlastnosti regulačních obvodů, metoda root-locus

Stavový popis regulovaných soustav, řiditelnost, stavový regulátor

Pozorovatelnost systému, pozorovatel stavu v kombinaci se stavovým regulátorem

Regulace v rozvětvených obvodech

Současná regulace více veličin, autonomnost a invariantnost

Řízení procesů s dopravním zpožděním, spektrální a frekvenční vlastnosti

Kompenzace zpoždění, metoda vnitřního modelu, Smithův regulátor

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Šulc, B. - Vítečková, M.: Teorie a praxe návrhu regulačních obvodů. Monografie. Vydavatelství ČVUT Praha, 2004, 333 s. ISBN 80-41-03007-5

S. Skogestad and I. Postlethwaite, Multivariable feedback control - Analysis and design, 2005, 2nd Edition, Wiley

Ogata K.: Modern Control Engineering. Prentice Hall, Boston, 2010

Elektronické podklady pro přednášky a cvičení na moodle.fs.cvut.cz

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T4:C1-308 Vyhlídal T. Bušek J. 09:00–11:30 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř 12110.3 - 308místnost T4:C1-308 Yüksel C. Vrána S. 11:30–13:15 (přednášková par. 1 paralelka 1) Dejvice Laboratoř 12110.3 - 308
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů: