Cyfrowe układy regulacji
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTAPCSI-Cure |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Cyfrowe układy regulacji |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
4.00
LUB
6.00
(w zależności od programu)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 26/E, C 18/+, L 16/+, razem: 60 godz., 6 pkt ECTS |
Przedmioty wprowadzające: | 1. Podstawy automatyki i robotyki/ wymagania wstępne: zrealizowane elementy automatyki i analizy układów automatyki 2. Sterowanie w systemach mechatronicznych I i II/ wymagania wstępne: zrealizowane elementy analizy i projektowania regulatorów w układach serwomechanizmów |
Programy: | Semestr VI / kierunek Mechatronika / specjalność: robotyka i automatyka przemysłowa |
Autor: | Dr inż. Marek Jaworowicz |
Bilans ECTS: | aktywność / obciążenie studenta w godz. 1. Udział w wykładach / 26 2. Udział w laboratoriach / 16 3. Udział w ćwiczeniach / 18 4. Udział w seminariach / 0 5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 15 6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 48 7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 27 8. Samodzielne przygotowanie do seminarium /0 9. Realizacja projektu / 0 10. Udział w konsultacjach / 6 11. Przygotowanie do egzaminu / 4 12. Przygotowanie do zaliczenia / 0 13. Udział w egzaminie / 2 Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 158godz./ 5,5 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 68godz./ 2,5ECTS Zajęcia o charakterze praktycznym (2+6) 64godz./ 2,0 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową/ 3.0ECTS |
Skrócony opis: |
Moduł obejmuje zagadnienia związane z projektowaniem i implementacją cyfrowych algorytmów sterowania w układach mechatronicznych. Studenci zapoznają się na nim np. z metodami projektowania cyfrowych regulatorów i ich implementacji w napędach elektrycznych robotów oraz w układach regulacji procesami przemysłowymi. |
Pełny opis: |
Wykłady /metody dydaktyczne 1. Charakterystyka rodzajów sterowania cyfrowego (SC) / 4/ Zagadnienia obejmują: modele scentralizowane i rozproszone S.C. oraz systemy specjalizowane i otwarte. Rozpatruje się struktury systemów S.C. w przykładach oraz zintegrowane środowiska projektowania cyfrowych UR . 2. Próbkowanie i rekonstrukcja sygnału w torze sterowania cyfrowego /2/ Zagadnienie obejmuje metody dyskretyzacji oparte o przekształcenie Z i aproksymacje oraz dobór i optymalizację okresu próbkowania sygnału. 3. Cyfrowa realizacja liniowych algorytmów sterowania 4/ Zagadnienie obejmuje podstawowy model regulatora PID_D oraz regulatora LQ/LQG od stanu. Ponadto, rozpatruje się metody optymalizacji ich parametrów na podstawie założonych wymagań jakościowych i funkcjonalnych oraz uwarunkowania ich implementacji programowo-sprzętowej. 4. Projektowanie i strojenie regulatora dyskretnego PI metodą Kesslera /4/ Zagadnienie obejmuje zastosowanie metod optimum modułu i optimum symetrycznego w projektowaniu regulatora w układach kaskadowych regulacji oraz realizację struktury regulatora z ograniczeniami sygnału sterowania w układach napędowych. 5. Filtracja cyfrowa w torze sterowania. Filtry NOI i SOI / 4/ Zagadnienie obejmuje zastosowanie metod analitycznych i numerycznych w projektowaniu dolnoprzepustowego filtra dla układu sterowania. 6. Układy z regulacją „dead-beat”, sterowanie wyprzedzające oraz regulatory rozmyte / 4/ Zagadnienie obejmuje problematykę syntezy cyfrowych regulatorów minimalno-czasowych dead-beat w funkcji własności obiektu/procesu regulacji. Ponadto, rozpatruje się możliwość zastosowanie jego odpowiednika w postaci regulatora rozmytego. 7. Podstawowa struktura sterowania rozproszonego /4/ Zagadnienie obejmuje analizę struktur i modeli matematycznych rozproszonych układów sterowania oraz podstawowe właściwości i parametry stosowanych w nich sieci komputerowych. Ćwiczenia /metoda praktyczna, metody numeryczne, programowanie 1. Wyznaczenie modeli dyskretnych podstawowych funkcji i członów LTI. Dobór okresu próbkowania dyskretyzacji / 4/ Studenci stosują metody analityczne do dyskredytacji podanych funkcji i członów podstawowych. 2. Obliczanie regulatora dyskretnego od stanu LQ (statycznego i z obserwatorem stanu) dla obiektu uogólnionego. Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują do rozwiązania zadania funkcje języka Matlab. 3. Projekt regulatora dyskretnego Kesslera dla napędu prędkościowym DC. Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 4. Synteza regulatora „deadbeat” bez i z ograniczeniami amplitudy sygnału sterowania / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 5.Obliczanie numeryczne filtra dolnoprzepustowego NOI / 2/ Studenci wykorzystują funkcje FDAT_Toolbox i wyznaczają parametry i model matematyczny filtra NOI dla zadanych wymagań. Zaliczenie ćwiczenia w j. angielskim. Laboratoria /metoda praktyczna 1. . Projekt dyskretnego regulatora LQ dla napędu prędkościowego DC. Implementacja regulatora w Matlab / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora statycznego i dynamicznego oraz badają charakterystyki układu regulacji w oparciu o opracowany plik w Matlab 2. Projekt filtra dolnoprzepustowego NOI / 4 / Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem modelu numerycznego filtra NOI w C++. Zaliczenie zadania w j.angielskim. 3. Badanie jakości regulacji temperatury komory termicznej / 4/ Studenci przeprowadzają optymalizację regulatora PID w układzie hardware-in-loop z modelem fizycznym komory, a następnie, przeprowadzają strojenie regulatora PID zaimplementowanego w mikrokontrolerze fizycznym, współpracującym z piecem elektrycznym. 4. Projekt i badanie regulacji PID obiektu wolnozmiennego z kompensacja jego dynamiki / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora dyskretnego PID. Implementacja modelu w Matlab/C++ |
Literatura: |
Podstawowa: 1. T. P. Zieliński: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKŁ Warszawa, 2005r. 2. J. Brzózka: Regulatory cyfrowe w automatyce, Micom. 3. W. Grega : Metody i algorytmy sterowania cyfrowego w układach scentralizowanych i rozproszonych, AGH, Kraków, 2004r. 4. M. Szymkat: Komputerowe wspomaganie w projektowaniu układów regulacji, WNT. 5. M. Jaworowicz: materiały własne.ski 6. Materiały z platformy MathWorks Uzupełniająca: 7. P.Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, AOW-EXIT. 8. J. Przepiórkowski: Silniki elektryczne w praktyce elektronika, BTC.…………………………………… |
Efekty uczenia się: |
Symbol i nr efektu modułu / efekt kształcenia / odniesienie do efektu kierunkowego W1 / Zna i rozumie uwarunkowania strukturalne i funkcjonalne do zastosowania odpowiednich sposobów sterowania i rodzajów regulatorów w układach mechatronicznych /Posiada ugruntowaną wiedzę z podstaw metodyki doboru i obliczania nastaw regulatorów liniowych dla napędu elektrycznego robota oraz właściwie interpretuje powyższą problematykę w zagadnieniach ich użytkowania i modernizowania/ K_W08, K_W12, K_W14 U1 / na podstawie danych literaturowych oraz sformułowanego zadania syntezy regulatora, potrafi zastosować właściwe metody i narzędzia numeryczne do projektu i analizy algorytmu sterowania i jego implementacji na platformie mikrokontrolera/ K_U01, K_U11, K_U12 |
Metody i kryteria oceniania: |
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: opracowanych i uruchomionych programów w Matlab oraz sformułowanych wniosków ilościowych i jakościowych po przeprowadzeniu symulacji. Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: opracowanych sprawozdań z zadań tekstowych odnoszących się do problematyki laboratoriów. Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie egzaminu ustnego, z pytaniami otwartymi i zagadnieniami dotyczącymi zadań tekstowych. Do każdego zadania są formułowane 3 pytania. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń i laboratoriów Osiągnięcie efektów K_W08/12/14- weryfikowane jest na podstawie zaliczania zadań ćwiczeniowych w Matlab. Osiągnięcie efektów K_U01/11/12- sprawdzane jest podczas egzaminu. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco w języku angielskim na 3 pytania egzaminacyjne, w tym, zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie i numerycznie. Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco w języku angielskim lub polskim na 3 pytania egzaminacyjne, ale nie zweryfikuje wszystkich wyników otrzymanych analitycznie. Ocenę dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie oraz numeryczne. Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie do jednego pytania. |
Praktyki zawodowe: |
Nie dotyczy. |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/2025" (w trakcie)
Okres: | 2024-10-01 - 2025-02-28 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 18 godzin
Laboratorium, 16 godzin
Wykład, 26 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Marek Jaworowicz | |
Prowadzący grup: | Marek Jaworowicz, Michał Siwek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
|
Opis sposobu zaliczenia: | Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: opracowanych i uruchomionych programów w Matlab oraz sformułowanych wniosków ilościowych i jakościowych po przeprowadzeniu symulacji. Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: opracowanych sprawozdań z zadań tekstowych odnoszących się do problematyki laboratoriów. Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie egzaminu ustnego, z pytaniami otwartymi i zagadnieniami dotyczącymi zadań tekstowych. Do każdego zadania są formułowane 3 pytania. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń i laboratoriów Osiągnięcie efektów K_W08/12/14- weryfikowane jest na podstawie zaliczania zadań ćwiczeniowych w Matlab. Osiągnięcie efektów K_U01/11/12- sprawdzane jest podczas egzaminu. 1. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco w na 3 pytania egzaminacyjne, w tym, zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie i numerycznie oraz zadanie 3 zaliczy odpowiadając w j. angielskim. 2. Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który odpowie na 3 pytania egzaminacyjne, ale nie zweryfikuje wszystkich wyników otrzymanych analitycznie oraz zadanie 3 zaliczy odpowiadając w j. angielskim. 3 Ocenę dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie oraz numeryczne. 4. Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie. 5. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie do jednego pytania. 6. Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który odpowie tylko na 2 pytania, bez umiejętności zweryfikowania rozwiązań analitycznych i numerycznych. |
|
Skrócony opis: |
Moduł obejmuje zagadnienia związane z projektowaniem i implementacją cyfrowych algorytmów sterowania w układach mechatronicznych. Studenci zapoznają się min. z metodami projektowania cyfrowych regulatorów i ich implementacji w napędach elektrycznych robotów oraz w układach regulacji procesami przemysłowymi. |
|
Pełny opis: |
Wykłady 1. Charakterystyka rodzajów sterowania cyfrowego (SC) / 2/ Zagadnienia obejmują: modele scentralizowane i rozproszone SC oraz systemy specjalizowane i otwarte. Rozpatruje się struktury systemów SC. w przykładach oraz metodyki projektowania cyfrowych regulatorów – od założeń do implementacji. 2. Próbkowanie i rekonstrukcja sygnału w torze sterowania cyfrowego /4/ Zagadnienie obejmuje metody dyskretyzacji modeli ciągłych LTI_A oparte o przekształcenie Z i jego aproksymacje oraz dobór i optymalizację okresu próbkowania Tp/Ts sygnału. 3. Cyfrowa realizacja liniowych algorytmów sterowania od stanu /4/ Zagadnienie obejmuje podstawowy model regulatora LTI_D od stanu oraz regulatora LQ/LQG. Ponadto, rozpatruje się metody optymalizacji ich parametrów na podstawie założonych wymagań jakościowych i funkcjonalnych oraz uwarunkowania ich implementacji programowo-sprzętowej. 4. Projektowanie i strojenie regulatora dyskretnego metodą Kesslera /4/ Zagadnienie obejmuje zastosowanie metod optimum modułu i optimum symetrycznego w projektowaniu kompensacyjnego regulatora w układach kaskadowych regulacji prędkości i pozycji oraz realizację struktury regulatora z ograniczeniami sygnału sterowania w układach napędowych. 5. Filtracja cyfrowa w torze sterowania. Filtry NOI i SOI / 4/ Zagadnie-nie obejmuje zastosowanie metod analitycznych i numerycznych w projektowaniu dolnoprzepustowego filtra NOI/SOI dla układu sterowania 6. Układy z regulacją „dead-beat”, sterowanie wyprzedzające oraz regulatory rozmyte / 4/ Zagadnienie obejmuje problematykę syntezy cyfrowego regulatora minimalno-czasowego dead-beat w funkcji własności obiektu/procesu regulacji. Ponadto, rozpatruje się możliwość zastosowanie jego odpowiednika w postaci regulatora rozmytego. 7. Podstawowa struktura sterowania rozproszonego /4/ Zagadnienie obejmuje analizę struktur i modeli matematycznych rozproszonych układów sterowania z opóźnieniami oraz podstawowe właściwości i parametry stosowanych w nich sieci komputerowych. Ćwiczenia /metoda analityczna i z wykorzystaniem środowiska Matlab/ 1. Wyznaczenie modeli dyskretnych podstawowych funkcji i członów LTI. Dobór okresu próbkowania dyskretyzacji / 4/ Studenci stosują metody analityczne do dyskredytacji podanych funkcji i członów podstawowych.. 2. Obliczanie regulatora dyskretnego od stanu LQ (statycznego i z obserwatorem stanu) dla obiektu uogólnionego. Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują do rozwiązania zadania funkcje języka Matlab. 3. Projekt regulatora dyskretnego Kesslera dla napędu prędkościowym DC Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 4. Synteza regulatora „deadbeat” bez i z ograniczeniami amplitudy sygnału sterowania / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 5.Obliczanie numeryczne filtra dolnoprzepustowego NOI / 2/ Studenci wykorzystują funkcje FDAT_Toolbox i wyznaczają parametry i model ma-tematyczny filtra NOI dla zadanych wymagań. Zaliczenie ćwiczenia w j. angielskim. Laboratoria /praktyczna i warsztaty komputerowe/ 1. Projekt dyskretnego regulatora LQ dla napędu prędkościowego DC. Implementacja regulatora w Matlab / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora statycznego i dynamicznego oraz badają charakterystyki układu regulacji w oparciu o opracowany plik w Matlab. 2. Projekt filtra dolnoprzepustowego NOI / 4 / Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem modelu numerycznego filtra NOI w C++. Zaliczenie zadania w j.angielskim. 3. Badanie jakości regulacji temperatury komory termicznej / 4/ Studenci przeprowadzają optymalizację regulatora PID w układzie hardware-in-loop z modelem fizycznym komory, a następnie, przeprowadzają strojenie regulatora PID zaimplementowanego w mikrokontrolerze fizycznym, współpracującym z piecem elektrycznym. 4. Projekt i badanie regulacji PID obiektu wolnozmiennego z kompensacją jego dynamiki / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora dyskretnego PID. Implementacja modelu w Matlab/C++ |
|
Literatura: |
Podstawowa: 1. J. Brzózka: Ćwiczenia z automatyki w Matlabie i Simulinku, WNT. 2. J. Brzózka: Regulatory cyfrowe w automatyce, Micom. 3. W. Grega : Metody i algorytmy sterowania cyfrowego w układach scentralizowanych i rozproszonych, AGH, Kraków2004r. 4. M. Szymkat: Komputerowe wspomaganie w projektowaniu układów regulacji, WNT. 5. T. P. Zieliński: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2005r. 6. M. Jaworowicz: materiały własne do wykładu i ćwiczeń oraz laboratoriów Uzupełniająca: 7. J. Kwaśniewski: Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej, btc, 2008r. 8. P.Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, AOW-EXIT. 9. J. Przepiórkowski: Silniki elektryczne w praktyce elektronika, BTC 10. J. Kowal: Podstawy automatyki, cz1 i cz2, WNT 2002r. 11. MathWorks: pliki prezentacyjne video; |
|
Uwagi: |
Zadania na ćwiczenia oraz do ćwiczeń laboratoryjnych, instrukcje i pliki pomocnicze, zostaną umieszczone do pobrania w zespole w Teams oraz jego kanałach. Zajęcia w trybie stacjonarnym. |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)
Okres: | 2025-03-01 - 2025-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 18 godzin
Laboratorium, 16 godzin
Wykład, 26 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Marek Jaworowicz | |
Prowadzący grup: | Marek Jaworowicz, Michał Siwek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
|
Opis sposobu zaliczenia: | Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: opracowanych i uruchomionych programów w Matlab oraz sformułowanych wniosków ilościowych i jakościowych po przeprowadzeniu symulacji. Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: opracowanych sprawozdań z zadań tekstowych odnoszących się do problematyki laboratoriów. Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie egzaminu ustnego, z pytaniami otwartymi i zagadnieniami dotyczącymi zadań tekstowych. Do każdego zadania są formułowane 3 pytania. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń i laboratoriów Osiągnięcie efektów K_W08/12/14- weryfikowane jest na podstawie zaliczania zadań ćwiczeniowych w Matlab. Osiągnięcie efektów K_U01/11/12- sprawdzane jest podczas egzaminu. 1. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco w na 3 pytania egzaminacyjne, w tym, zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie i numerycznie oraz zadanie 3 zaliczy odpowiadając w j. angielskim. 2. Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który odpowie na 3 pytania egzaminacyjne, ale nie zweryfikuje wszystkich wyników otrzymanych analitycznie oraz zadanie 3 zaliczy odpowiadając w j. angielskim. 3 Ocenę dobrą otrzymuje student, który odpowie wyczerpująco na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane analitycznie oraz numeryczne. 4. Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie. 5. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który odpowie na 2 pytania egzaminacyjne oraz zweryfikuje wyniki otrzymane numerycznie do jednego pytania. 6. Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który odpowie tylko na 2 pytania, bez umiejętności zweryfikowania rozwiązań analitycznych i numerycznych. |
|
Skrócony opis: |
Moduł obejmuje zagadnienia związane z projektowaniem i implementacją cyfrowych algorytmów sterowania w układach mechatronicznych. Studenci zapoznają się min. z metodami projektowania cyfrowych regulatorów i ich implementacji w napędach elektrycznych robotów oraz w układach regulacji procesami przemysłowymi. |
|
Pełny opis: |
Wykłady 1. Charakterystyka rodzajów sterowania cyfrowego (SC) / 2/ Zagadnienia obejmują: modele scentralizowane i rozproszone SC oraz systemy specjalizowane i otwarte. Rozpatruje się struktury systemów SC. w przykładach oraz metodyki projektowania cyfrowych regulatorów – od założeń do implementacji. 2. Próbkowanie i rekonstrukcja sygnału w torze sterowania cyfrowego /4/ Zagadnienie obejmuje metody dyskretyzacji modeli ciągłych LTI_A oparte o przekształcenie Z i jego aproksymacje oraz dobór i optymalizację okresu próbkowania Tp/Ts sygnału. 3. Cyfrowa realizacja liniowych algorytmów sterowania od stanu /4/ Zagadnienie obejmuje podstawowy model regulatora LTI_D od stanu oraz regulatora LQ/LQG. Ponadto, rozpatruje się metody optymalizacji ich parametrów na podstawie założonych wymagań jakościowych i funkcjonalnych oraz uwarunkowania ich implementacji programowo-sprzętowej. 4. Projektowanie i strojenie regulatora dyskretnego metodą Kesslera /4/ Zagadnienie obejmuje zastosowanie metod optimum modułu i optimum symetrycznego w projektowaniu kompensacyjnego regulatora w układach kaskadowych regulacji prędkości i pozycji oraz realizację struktury regulatora z ograniczeniami sygnału sterowania w układach napędowych. 5. Filtracja cyfrowa w torze sterowania. Filtry NOI i SOI / 4/ Zagadnie-nie obejmuje zastosowanie metod analitycznych i numerycznych w projektowaniu dolnoprzepustowego filtra NOI/SOI dla układu sterowania 6. Układy z regulacją „dead-beat”, sterowanie wyprzedzające oraz regulatory rozmyte / 4/ Zagadnienie obejmuje problematykę syntezy cyfrowego regulatora minimalno-czasowego dead-beat w funkcji własności obiektu/procesu regulacji. Ponadto, rozpatruje się możliwość zastosowanie jego odpowiednika w postaci regulatora rozmytego. 7. Podstawowa struktura sterowania rozproszonego /4/ Zagadnienie obejmuje analizę struktur i modeli matematycznych rozproszonych układów sterowania z opóźnieniami oraz podstawowe właściwości i parametry stosowanych w nich sieci komputerowych. Ćwiczenia /metoda analityczna i z wykorzystaniem środowiska Matlab/ 1. Wyznaczenie modeli dyskretnych podstawowych funkcji i członów LTI. Dobór okresu próbkowania dyskretyzacji / 4/ Studenci stosują metody analityczne do dyskredytacji podanych funkcji i członów podstawowych.. 2. Obliczanie regulatora dyskretnego od stanu LQ (statycznego i z obserwatorem stanu) dla obiektu uogólnionego. Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują do rozwiązania zadania funkcje języka Matlab. 3. Projekt regulatora dyskretnego Kesslera dla napędu prędkościowym DC Analiza pliku obliczeniowego w Matlab / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 4. Synteza regulatora „deadbeat” bez i z ograniczeniami amplitudy sygnału sterowania / 4/ Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem w Matlab. 5.Obliczanie numeryczne filtra dolnoprzepustowego NOI / 2/ Studenci wykorzystują funkcje FDAT_Toolbox i wyznaczają parametry i model ma-tematyczny filtra NOI dla zadanych wymagań. Zaliczenie ćwiczenia w j. angielskim. Laboratoria /praktyczna i warsztaty komputerowe/ 1. Projekt dyskretnego regulatora LQ dla napędu prędkościowego DC. Implementacja regulatora w Matlab / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora statycznego i dynamicznego oraz badają charakterystyki układu regulacji w oparciu o opracowany plik w Matlab. 2. Projekt filtra dolnoprzepustowego NOI / 4 / Studenci stosują uproszczone metody analityczne w połączeniu z opracowanym samodzielnie plikiem modelu numerycznego filtra NOI w C++. Zaliczenie zadania w j.angielskim. 3. Badanie jakości regulacji temperatury komory termicznej / 4/ Studenci przeprowadzają optymalizację regulatora PID w układzie hardware-in-loop z modelem fizycznym komory, a następnie, przeprowadzają strojenie regulatora PID zaimplementowanego w mikrokontrolerze fizycznym, współpracującym z piecem elektrycznym. 4. Projekt i badanie regulacji PID obiektu wolnozmiennego z kompensacją jego dynamiki / 4/ Studenci optymalizują nastawy regulatora dyskretnego PID. Implementacja modelu w Matlab/C++ |
|
Literatura: |
Podstawowa: 1. J. Brzózka: Ćwiczenia z automatyki w Matlabie i Simulinku, WNT. 2. J. Brzózka: Regulatory cyfrowe w automatyce, Micom. 3. W. Grega : Metody i algorytmy sterowania cyfrowego w układach scentralizowanych i rozproszonych, AGH, Kraków2004r. 4. M. Szymkat: Komputerowe wspomaganie w projektowaniu układów regulacji, WNT. 5. T. P. Zieliński: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2005r. 6. M. Jaworowicz: materiały własne do wykładu i ćwiczeń oraz laboratoriów Uzupełniająca: 7. J. Kwaśniewski: Sterowniki PLC w praktyce inżynierskiej, btc, 2008r. 8. P.Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, AOW-EXIT. 9. J. Przepiórkowski: Silniki elektryczne w praktyce elektronika, BTC 10. J. Kowal: Podstawy automatyki, cz1 i cz2, WNT 2002r. 11. MathWorks: pliki prezentacyjne video; |
|
Uwagi: |
Zadania na ćwiczenia oraz do ćwiczeń laboratoryjnych, instrukcje i pliki pomocnicze, zostaną umieszczone do pobrania w zespole w Teams oraz jego kanałach. Zajęcia w trybie stacjonarnym. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.