Předmět Základy kybernetiky (MTI / ZAK)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MTI / ZAK - Základy kybernetiky, Fakulta mechatroniky a MIS, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Témata přednášek:1. Úvod, základní pojmy, dynamický systém, vstupní, výstupní a poruchové veličiny, přenos a zpracování informace, zpětnovazební systémy, typické aplikace v průmyslu2. Laplaceova transformace a její použití pro řešení lineárních diferenciálních rovnic. Matematicko-fyzikální analýza, linearizace popisu v pracovním bodu.3. Modelování a simulace chování dynam.systémů, prostředky a metody (m.snižování řádu derivace, m.postupné integrace), obecné buzení a počáteční podmínky. Praktické simulace v prostředí MATLAB-Simulink.4. Rozbor dynamiky systémů 1.a 2.řádu, obrazový přenos, klasifikace (řád, astatizmus, statické zesílení , časové konstanty, ... ), statická a dynamické charakteristiky, fyzikální příklady.5. Měření přechodových charakteristik reálných laboratorních systémů6. Přenosy složitějších obvodů, bloková algebra, Masonův vzorec.7. Stabilita lineárních dynam.systémů, kritéria stability.8. Úpravy složitějších obvodů, metoda postupných úprav, řešení pomocí signálových rovnic.9. Regulační obvody s PID regulátorem, vlastnosti PID regulátoru a jeho realizace, vliv parametrů regulátoru na statické a dynamické chování obvodu.10. Úvod do syntézy regulačních obvodů. Empirické a experimentální metody seřízení PID regulátoru (variace parametrů, Ziegler-Nicholsova metoda).11. Pokročilé techniky regulace (integrální kriteria jakosti regulace, řízení systémů s dopravním zpožděním atd.)12. Nespojité regulátory (dvoupolohová regulace atd.). Logické řízení - vymezení pojmů (logický systém, signály analogové, číslicové, binární, logické hodnoty, statické a dynamické zobrazení informace, logické proměnné, logické operátory, logické funkce,?).13. Číslicová regulace, PSD regulátory14. Kombinační logické systémy - pravdivostní tabulka, algebraické úpravy a úspory, minimalizace pomocí K-mapy, kodéry, multiplexory. Sekvenční logické obvody - klopné obvody RS,JK,D. Realizace logických obvodů, liniové schéma, blokové schéma, programové řešení. PLC-princip funkce, konstrukční a elektrické provedení, programovací prostředky, programování.Náplň cvičení:1. Úvod, ukázka funkčních laboratorních úloh, odvození diferenciální rovnice odpružené sedačky řidiče automobilu.2. Laplaceova transformace, analytické řešení dynamiky systému odvozeného v cvičení 1.3. Matlab - Simulink, základy práce se simulačním SW.4. Matlab - Simulink, simulace dynamických systémů vyšších řádů, zadávání počátečních podmínek, práce se soubory, tisk grafů simulovaných průběhů.5. Základy experimentální identifikace, aproximační metoda prof.Strejce.6. Měření přechodových charakteristik reálných laboratorních systémů, zadání semestrální práce.7. Bloková algebra, vyšetření přenosů složitějších systémů, Masonův vzorec, simulační ověření.8. Stabilita dynamických systémů9. Vyšetření oblasti stability uzavřeného regulačního obvodu, simulační ověření.10. Experimentální seřízení regulátoru regulačního obvodu, empirická metoda a metoda kritického zesílení regulátoru (Ziegler-Nicholson).11. Metoda kritického zesílení regulátoru teoretický návrh, srovnání s výsledky 9.cvičení.12. Logické řízení úvod13. Programování PLC14. Obhajoba semestrálních prací, zápočet.

Získané způsobilosti

Student získá teoretické poznatky a praktické dovednosti v teorii řízení a v oblasti aplikace řídicích systémů v průmyslu.

Literatura

Nise, N.S. Control Systems Engineering. NY, John Wiley & Sons, Inc., 2000. Dušek, F. Matlab a Simulink, úvod do používání. /Skriptum/. Univerzita Pardubice 2000. Kozák, Š. - Kajan, S. Matlab-Simulink 1. Bratislava, STU 1999. Fenclová, M. - Pech, Z. - Suková, M. Teorie automatického řízení. /Skriptum/. Praha, ČVUT FEL 1998. Olehla, M. Základy aplikované kybernetiky. /Skriptum/. Liberec, TUL 1997.

Požadavky

Požadavky pro zápočet: aktivní účast na cvičení, úspěšné absolvování testů.Zkouška je písemná a ústní, požadována je znalost odpřednášené látky.

Garant

doc. Ing. Josef Janeček, CSc.

Vyučující

doc. Ing. Josef Janeček, CSc.Ing. Petr Mrázek, Ph.D.doc. Ing. Josef Janeček, CSc.Ing. Petr Mrázek, Ph.D.