Komputerowo wspomagane projektowanie systemów sterowania

Podobne dokumenty
Narzędzia wspomagające projektowanie - Matlab. PID Tunner. step, bode, margin, rlocus lqr, lqreg kalman,...

Narzędzia wspomagające projektowanie UR SISO Design. step, bode, margin, rlocus lqr, lqreg kalman,...

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Rozwiązywanie równań liniowych. Transmitancja. Charakterystyki częstotliwościowe

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: RAR n Punkty ECTS: 7. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

E2_PA Podstawy automatyki Bases of automatic. Elektrotechnika II stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Założenia: C vw, C vg, C vs T gśr = T gp f mg = ρ w f g

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Automatyka i robotyka ETP2005L. Laboratorium semestr zimowy

Elektrotechnika II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Z-ZIP-103z Podstawy automatyzacji Basics of automation

Podstawy automatyki Bases of automatic

Podstawy automatyki Bases of automatics. Elektrotechnika I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Procesy i systemy dynamiczne Nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EEL s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7

Teoria sterowania Control theory. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. niestacjonarne. przedmiot kierunkowy

Informacje ogólne. Podstawy Automatyki. Instytut Automatyki i Robotyki

1. POJĘCIA PODSTAWOWE I RODZAJE UKŁADÓW AUTOMATYKI

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Podstawy automatyki Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu:

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: RME s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Karta (sylabus) przedmiotu

Elektrotechnika I stopień Ogólno akademicki. Przedmiot kierunkowy. Obowiązkowy Polski VI semestr zimowy

Karta (sylabus) przedmiotu

Inżynieria Bezpieczeństwa I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny)

E-E-A-1008-s5 Komputerowa Symulacja Układów Nazwa modułu. Dynamicznych. Elektrotechnika I stopień Ogólno akademicki. Przedmiot kierunkowy

WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU

Egzamin / zaliczenie na ocenę* WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Opis modułu kształcenia Automatyka przemysłowa

WYMAGANIA DOTYCZĄCE ZALICZENIA ZAJĘĆ

Efekty kształcenia na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej

Automatyka i robotyka

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Procedura modelowania matematycznego

Podstawy Automatyki. wykład 1 ( ) mgr inż. Łukasz Dworzak. Politechnika Wrocławska. Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji (I-24)

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Elektronika i Telekomunikacja I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

( t) model liniowy, pierwszego rzędu zmienna stanu (zmienna wyjściowa): T wew zmienne wejściowe: q g, T zew 0 =q g. (t) T zew. (t) g vw.

Języki Modelowania i Symulacji

Odniesienie do obszarowych efektów kształcenia Kierunkowe efekty kształcenia WIEDZA (W)

Teoria sterowania Control theory. Automatyka i Robotyka II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

WYDZIAŁ MECHANICZNY KARTA PRZEDMIOTU

Automatyka i Robotyka II stopień ogólno akademicki studia niestacjonarne. wszystkie Katedra Automatyki i Robotyki Dr inż.

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U. Urządzenia wykonawcze Actuators, design and function

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Automatyka i sterowanie w gazownictwie. Regulatory w układach regulacji

Systemy. Krzysztof Patan

E-2EZA-01-S1. Elektrotechnika II stopień ogólnoakademicki. niestacjonarne. przedmiot kierunkowy. obowiązkowy polski semestr I semestr zimowy.

Informacje ogólne. Podstawy Automatyki I. Instytut Automatyki i Robotyki

Zaliczenie na ocenę 1 0,5 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Dynamika układów podstawy analizy i symulacji. IV. Układy wielowymiarowe (MIMO)

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

b) C vw C vg, C vw >> C vs - wersja podstawowa 1 (pojemność cieplną ścian uwzględnić w formie poprawki do pojemności powietrza w pomieszczeniu C vw )

Podstawy elektroniki i miernictwa

1. Transformata Laplace a przypomnienie

Opis modułu kształcenia Projektowanie systemów pomiarowo-kontrolnych

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ GÓRNICTWA I GEOLOGII. Roman Kaula

przedmiot kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obieralny (obowiązkowy / nieobowiązkowy) polski semestr VI

Sterowanie napędów maszyn i robotów

Wykład Ćwiczenia Laborat orium. Zaliczenie na ocenę. egzamin

WYDZIAŁ TECHNICZNO-PRZYRODNICZY

Wykład Ćwiczeni a 15 30

Laboratorium z podstaw automatyki

Urządzenia automatyki przemysłowej Kod przedmiotu

Podstawy automatyki. Energetyka Sem. V Wykład 1. Sem /17 Hossein Ghaemi

AiR_TR2_5/9 Teoria Regulacji II Control Theory II. Automatyka i Robotyka I stopień ogólno akademicki studia niestacjonarne

Elektrotechnika II stopień ogólnoakademicki. stacjonarne. przedmiot specjalnościowy. obowiązkowy polski semestr I semestr zimowy

Automatyka przemysłowa i sterowniki PLC Kod przedmiotu

Podstawowe człony dynamiczne. dr hab. inż. Krzysztof Patan

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Automatyka i Robotyka I stopień ogólno akademicki studia niestacjonarne Automatyka Przemysłowa Katedra Automatyki i Robotyki Dr inż.

Elektrotechnika II stopień ogólnoakademicki. stacjonarne. przedmiot specjalnościowy. obowiązkowy polski semestr II semestr letni. tak. Laborat. 30 g.

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

Wprowadzenie do technik regulacji automatycznej. prof nzw. dr hab. inż. Krzysztof Patan

KARTAKURSU. Efekty kształcenia dla kursu Student: W01wykazuje się znajomością podstawowych koncepcji, zasad, praw i teorii obowiązujących w fizyce

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Laboratorium z podstaw automatyki

Technika regulacji automatycznej

Teoria sterowania - studia niestacjonarne AiR 2 stopień

Informatyka II stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) Kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Sterowniki programowalne Programmable Controllers. Energetyka I stopień Ogólnoakademicki. przedmiot kierunkowy

AiRZ-0008 Matematyka Mathematics

Metody integracji systemów sterowania z wykorzystaniem standardu OPC

Technika regulacji automatycznej

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WI-ET / IIT / ZTT. Instrukcja do zajęc laboratoryjnych nr 6 AUTOMATYKA

Technika regulacji automatycznej

Transkrypt:

Komputerowo wspomagane projektowanie systemów sterowania OCENA KOŃCOWA: F1 ocena z laboratorium (sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych) F2 kolokwium pisemne z wykładu (dopuszczeniowe) F3 egzamin pisemny Ocena końcowa P = 0,5*F1 + 0,5*F3 pod warunkiem, że F1>=3.0 i F3>=3.0 Oceny F1 i F2 do wzoru są podstawiane w punktach (wartości średnie bez zaokrąglania) CELE PRZEDMIOTU Nabycie wiedzy o: budowie i własnościach podstawowych układach regulacji klasycznej (jedno- i wieloobwodowych) metodach i narzędziach wspomagających projektowanie układów regulacji Nabycie umiejętności: badania i oceny stabilności i jakości układów regulacji projektowania podstawowych układów regulacji prowadzenia badań symulacyjnych prostych i złożonych układów regulacji 1

Komputerowo wspomagane projektowanie systemów sterowania PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA - osoba, która zaliczyła kurs, ma następujące kompetencje: Zna zasady konstrukcji, identyfikacji oraz badania modeli obiektów dynamicznych i układów regulacji ciągłej. Potrafi zaprojektować układ regulacji z optymalnym doborem regulatora zna budowę, zastosowanie i klasyfikację podstawowych układów regulacji klasycznej. zna inżynierskie metody doboru nastaw regulatorów ciągłych. zna bezpośrednie i uniwersalne wskaźniki jakości regulacji. zna zasady wybranych metod projektowania układów regulacji na podstawie położenia biegunów, odpowiedzi skokowych i charakterystyk częstotliwościowych. zna zasady i sposoby symulacyjnego badania i oceny układów regulacji. ma wiedzę o dostępnych funkcjach wspomagających projektowanie Umie zaplanować, wykonać schemat do symulacji i przeprowadzić podstawowe badania własności dynamicznych ciągłych układów regulacji z zastosowaniem programów symulacyjnych Matlab/Scilab. potrafi wybrać i wskazać zmienne procesowe i sterujące na obiekcie regulacji. potrafi wybrać układ regulacji odpowiedni do obiektu. umie dobrać nastawy dla jednoobwodowego układu regulacji. potrafi skonstruować schemat i napisać skrypt do symulacyjnego badania złożonych obiektów i układów regulacji przy użyciu pakietu Matlab i (lub Scilab) potrafi przeprowadzić poprawne badania symulacyjne i ocenić jakość regulacji. potrafi wskazać praktyczne przykłady zastosowania poznanych układów regulacji Kompetencje społeczne: podstawowe doświadczenie w prowadzeniu i dokumentacji badań symulacyjnych, świadomość znaczenia krytycznej oceny własnych badań 2

Własności układów liniowych - zasada superpozycji - składowe swobodne i wymuszone - znana postać rozwiązania swobodnego - parametry rozwiązania swobodnego - algebraiczne równanie charakterystyczne - stabilność układu - kryteria położenia pierwiastków równania charakter. - rozwiązanie swobodne decyduje o własnościach dynamicznych układu - własności dynamiczne układu nie zależą od wymuszenia - odpowiedź na pochodną sygnału = pochodnej odpowiedzi na ten sygnał - u(t)=1(t) x(t) u(t)=δ(t) dx(t)/dt jeden punkt równowagi stabilność / niestabilność globalna transmitancja (przekształcenie Laplace a / Fourier a) 3

Konstrukcja modelu dynamiki i podstawowe badania własności obiektu określenie granic obiektu (we, wy) i założeń Simulnik (bloki Int) modelowanie (prawa fizyki, założenia) klasyfikacja równania różniczkowe (r.r.) układy o parametrach skupionych identyfikacja eksperymentalna (obiekt stabilny) charakt. czasowa charakt. częstotl. r.r. nieliniowe linearyzacja r.r. liniowe transformata transmitancja 1 r. n-tego rzędu Matlab (M-pliki) n r. stanu punkty równ. w p.równ. rozw.wielom. 1 r. n-tego rzędu n r. stanu punkt równ. (State-space) (funkcja ss) punkt równ. (Transf.Fcn) (funkcja tf) kryteria pierw. rozw. swobodne położ. pierw. stabilność obiektu 4

Construction of dynamical system model and basic research definition of plant boundary (in, out) and assumption Simulnik (blocs Int) modelling (phenomenas, assumptions) classification differential equations (d.e.) distributed-parameter systems time response empirical approach (stable model) frequency diagram d.e. nonlinear linearization d.e. linear transform transfer fun. 1 eq. n. order Matlab (M-files) n eq. of state points of equilibrium charact.eq. in p.of eq. 1 eq. n. order n eq. of state charact.eq. solution of polynominal point of equilibrium (State-space) (funkcja ss) charact.eq. point of equilibrium (Transf.Fcn) (funkcja tf) criterion roots of ch.eq. free solution roots position stability of plant 5

Komputerowo wspomagane projektowanie systemów sterowania I. Przygotowanie 1 2 Ananliza własności obiektu Cel sterowania (wskaźniki jakości) Identyfikacja modelu Obiekt Model T gp f g T gz T wew K cg T zew K cw T gz T zew obiekt (rzeczywisty) T wew T gp T gz T zew model (H 11, H 12, H 21, H 22 ) T wew T gp C C T gsr vw vg T& T& wew gsr = T = K = c gp p cg ρ ( Tgsr Twew ) K cw( Twew Tzew ) f ( T T ) K ( T T ) p g gz gp cg gsr wew T T wew gp (s)= H (s)= H 21 11 gz gz (s)+ H (s)+ H 12 22 zew zew (s) (s) Możliwości techniczne II. Wybór układu sterowania - typ, struktura 3 4 Aplikacja w modelu (obiekt, urz.wykonawcze, sterownik) (pomiary, urz.wykonawcze, sterownik) Aplikacja na obiecie Ocena jakości na obiekcie 6 III. Synteza parametryczna 5 Dobór nastaw na modelu Ocena jakości na modelu 7 IV. Optymalizacja 6

Narzędzia wspomagające projektowanie - Matlab Obiekt LTI (Linear Time-Invariant System) Schemat pod iem SCDesign linearyzacja SCOptimization linearyzacja Linear Analysis Tools LTI Viewer step, impluse bode, nyquist pool/zero map... pidtune PID Tunner step, bode, margin, rlocus lqr, lqreg kalman,... SISO Desgin Architecture Compenstaor Graphical Tuning Analysis Plot Automated Tuning Optmization Based Tuning PID Tuning - Robust response time - Classical design formulas IMC Tuning LOQ Synthesis Loop Shaping Response Optimization 7