Teoria sterowania
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-TESTER |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0714) Elektronika i automatyzacja
|
Nazwa przedmiotu: | Teoria sterowania |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
6.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Znajomość materiału z zakresu Podstaw Automatyki a także Analizy, Algebry i Metod Numerycznych. |
Rodzaj przedmiotu: | przedmiot obowiązkowy |
Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: - udział w wykładach - 30 godzin; - udział w laboratorium - 36 godzin; Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: - przygotowanie do wykładu - 10 godz. - przygotowanie do egzaminu - 40 godz. - przygotowanie do laboratorium - 40 godz. Łącznie: 156 godz. (6 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | W1 - ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą opisu liniowych układów dynamicznych w postaci równań stanu - K_W01, K_W04 W2 - zna kryteria stabilności, sterowalności i obserwowalności oraz zasadę separowalności - K_W04, K_W05 W3 - ma wiedzę dotyczącą regulatorów bazujących na sprzężeniu od wektora stanu oraz zna metody ich strojenia - K_W04, K_W05 W4 - zna rodzaje estymatorów stosowanych w układach regulacji automatycznej oraz metody ich strojenia - K_W04, K_W05 W5 - orientuje się w metodach realizacji systemów dyskretnych w czasie - K_W01, K_W04, K_W05 |
Efekty uczenia się - umiejętności: | U1 - potrafi opisać model obiektu w postaci równania stanu i równania wyjścia - K_U07 U2 - umie wyznaczyć stabilność, sterowalność i obserwowalność - K_U07 U3 - potrafi przeprowadzić syntezę regulatora bazującego na sprzężeniu od wektora stanu - K_U07 U4 - umie zaprojektować obserwator Luenbergera i filtr Kalmana - K_U07 U5 - potrafi zrealizować w środowisku Matlab/Simulink dyskretną realizację systemu sterowania - K_U08, K_U09 U6 - umie opracować i dokonać analizy układu regulacji automatycznej w środowisku Matlab/Simulink - K_U08, K_U09 |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K1 - jest świadomy ograniczeń przekazanej wiedzy w zakresie modelowania układów dynamicznych, estymacji niemierzalnych zmiennych stanu oraz układów regulacji bazujących na sprzężeniu od wektora stanu - K_K01 |
Metody dydaktyczne: | Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny (konwencjonalny) Metoda dydaktyczna poszukująca - laboratoryjna |
Metody dydaktyczne podające: | - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - laboratoryjna |
Skrócony opis: |
Przedmiot ma na celu: Zapoznanie studentów z podstawowymi technikami projektowania układów sterowania procesami ciągłymi Ukształtowanie wśród studentów zrozumienia technik sterowania ze sprzężeniem od wektora stanu Ukształtowanie wśród studentów zrozumienia technik sterowania od wyjścia |
Pełny opis: |
Wykład obejmuje następujące zagadnienia: 1. Analiza i synteza systemów sterowania – podstawowe pojęcia i właściwości. 2. Reprezentacja w przestrzeni stanów i analiza własności. - Struktury macierzy układów liniowych opisanych w przestrzeni stanów 3. Podstawowe koncepcje sterowania procesami wraz z zastosowaniami. 4. Stabilność, metoda Lapunowa i jej praktyczne wykorzystanie. Sterowalność i obserwowalność - praktyczna interpretacja stabilności, obserwowalności i sterowalności. 5. Systemy ciągłe w czasie - właściwości i implementacje komputerowe. 6. Systemy dyskretne w czasie - właściwości i implementacje komputerowe. - Typowe realizacje systemów dyskretnych w czasie. 7. Obserwatory stanu, np. Luenbergera. - Zasada separowalności. 8. Sterowanie ze sprzężeniem w przód. - Zasady projektowania układów sterowania opisanych w przestrzeni stanów z zastosowaniem sprzężenia od wyjścia. 9. Sterowanie nadążne i odporne na zakłócenia. 10. Elementy sterowania optymalnego, sterowanie liniowo kwadratowe (LQR). 11. Zastosowanie filtru Kalmana do sterowania. Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia: - opracowanie modelu w przestrzeni zmiennych stanu obiektu rzeczywistego - badanie stabilności, sterowalności i obserwowalności - synteza i analiza regulatora bazującego na sprzężeniu od wektora stanu dla modelu obiektu - projektowanie estymatora zmiennych stanu |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Kaczorek T., Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R.: Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa, 2006 2. Witczak M., Sterowanie i wizualizacja systemów, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa (Zeszyty Naukowe Automatyki i Robotyki; 1), Głogów, 2011. 3. Greblicki W., Podstawy Automatyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006 4. Kwiatkowski W., Podstawy teorii sterowania, Wydział Cybernetyki, WAT, Warszawa, 2002 5. Franklin G., Powell J.D., Emami-Naeini A., Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 8 wyd. 2019 (lub dowolne wcześniejsze wydanie) Literatura uzupełniająca: 4. Brzózka J., Regulatory i układy automatyki, MIKOM, Warszawa, 2004 |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: - egzamin pisemny - W1 ÷ W5 zaliczenie na ocenę - U1 ÷ U6 Kryteria oceniania: Wykład: egzamin pisemny zawierający pytania otwarte ndst - <50% dst- 50% ÷ 60% dst plus- 60% ÷ 70% db- 70% ÷ 80% db plus- 80% ÷ 90% bdb- > 90% Laboratorium: warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z: - niezapowiedzianych sprawdzianów - sprawozdania z realizacji projektu ndst - <50% dst- 50% ÷ 60% dst plus- 60% ÷ 70% db- 70% ÷ 80% db plus- 80% ÷ 90% bdb- > 90% |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
LAB
LAB
LAB
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Dzieliński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Dzieliński, Mateusz Tejer | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ LAB
LAB
PT WYK
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Dzieliński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Dzieliński, Mateusz Tejer | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ LAB
LAB
PT WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Dzieliński | |
Prowadzący grup: | Andrzej Dzieliński, Mateusz Tejer | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.