System and Process Control

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

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:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: