Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

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 zastosowania.

4. Stabilność, metoda Lapunowa i jej praktyczne wykorzystanie.

- 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

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 2017/18" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Gałkowski
Prowadzący grup: Andrzej Dzieliński, Krzysztof Gałkowski, Tomasz Piotrowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Gałkowski
Prowadzący grup: Andrzej Dzieliński, Krzysztof Gałkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Gałkowski
Prowadzący grup: Paweł Dąbkowski, Andrzej Dzieliński, Krzysztof Gałkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (w trakcie)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Gałkowski
Prowadzący grup: Andrzej Dzieliński, Krzysztof Gałkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-02-28 - 2022-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Gałkowski
Prowadzący grup: Andrzej Dzieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.