Předmět Teorie automatického řízení II (KRP / INAR2)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KRP / INAR2 - Teorie automatického řízení II, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Univerzita Pardubice (UPa).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Úvod do teorie diskrétního řízení, struktura diskrétních regulačních obvodů. Diskretizace spojité části regulačního obvodu. Vzorkování a tvarování signálů, filtrace.2. Z-transformace a zpětná Z-transformace. Využití Z-transformace pro řešení diferenčních rovnic. Diskrétní přenos. Převod mezi spojitým a diskrétním popisem. Stabilita diskrétních systémů.3. Diskrétní parametrická identifikace, model stacionárního náhodného procesu, diskrétní modely ARX, ARMAX, OE a BJ. Odhad parametrů ARX a ARMAX modelu metodou nejmenších čtverců, odhad pomocí korelačních funkcí, vlastnosti odhadu.4. Diskrétní PID regulátor a jeho realizace. Optimalizace diskrétního PID regulátoru podle zvoleného kritéria.5. Implementace číslicových regulátorů, vliv jejich struktury a periody vzorkování na průběh regulačního pochodu.6. Algebraické metody řízení. Vybrané operace s polynomy, polynomiální zlomky a matice, diofantická rovnice.7. Diskrétní regulátory s optimalizovanou strukturou. Návrh zpětnovazebního regulátoru v konečném počtu kroků regulace (slabá a silná verze).8. Diskrétní stavový popis spojitého systému buzeného schodovou funkcí. Souvislost mezi vnitřním a vnějším popisem.9. Pozorovatel stavu - Luenbergerův deterministický estimátor úplného a redukovaného řádu.10. Diskrétní regulační obvod se stavovou zpětnou vazbou, diskrétní stavový regulátor, návrh volbou pólů regulačního obvodu, Ackermannova formule. Eliminace trvalé regulační odchylky, astatické rozšíření zpětné vazby.11. Návrh optimálního stavového regulátoru podle kvadratického kritéria, Riccatiho rovnice. Řízení systémů s dopravním zpožděním.12. Nelineární dynamické systémy a jejich popis. Základní typy nelinearit. Analýza ve fázovém prostoru, analytické a numerické metody.13. Stabilita nelineárních systémů. Vyšetřování a kritéria stability, metody linearizace.

Získané způsobilosti

Studenti získají základní přehled o problematice diskrétních regulačních obvodů a osvojí si základy potřebného matematického aparátu. Naučí se navrhovat diskrétní regulátory s pevnou (diskrétní verze PID) resp. optimalizovanou strukturou a to i ve stavovém prostoru. Seznámí se základy teorie nelineárních systémů.

Literatura

BALÁTĚ, J. Automatické řízení (2. vydání). BEN, Praha, 2008. ISBN 80-7300-148-9.FRANKLIN, G.F., POWELL, J.D., WOEKMAN, M.L. Digital Control of Dynamic Systems (3. vydání). Stanford (USA): Prentice Hall, 1998. ISBN 0-201-82054-44.KWAKERNAAK, H. Linear Optimal Control Systems. New York: John Wiley & Sons, 1972. ISBN 0-471-51110-2.HAVLENA, V., ŠTĚCHA, J. Moderní teorie řízení. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02095-9.RAZÍM, M., ŠTĚCHA, J. Nelineární systémy. Praha: ČVUT, 1997. ŠTECHA, J., HAVLENA, V. Teorie dynamických systémů (2. vydání). ČVUT Praha, 1999. ISBN 80-01-01971-3.HANUŠ, B., OLEHLA, M., MODRLÁK, O. Číslicová regulace technologických procesů: algoritny, matematicko-fyzikální analýza, identifikace, adaptace. Brno: VUT, 2000. ISBN 80-214-1460-X.HLAVA, J. Prostředky automatického řízení II: analogové a číslicové regulátory, elektrické pohony, průmyslové komunikační systémy. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02221-8.

Požadavky

Pro úspěšné absolvování předmětu musí student, mimo účasti na přednáškách a cvičeních, vypracovat řešení individuálně zadaných úloh.

Garant

doc. Ing. František Dušek, CSc.

Vyučující

Ing. Libor Kupka, Ph.D.Ing. Libor Kupka, Ph.D.