SylabUZ
| Course name | Control Engineering |
| Course ID | 06.9-WE-AiRP-TRA |
| Faculty | Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics |
| Field of study | Automatic Control and Robotics / Industrial Control |
| Education profile | academic |
| Level of studies | First-cycle studies leading to Engineer's degree |
| Beginning semester | winter term 2016/2017 |
| Semester | 4 |
| ECTS credits to win | 6 |
| Course type | obligatory |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
| Laboratory | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Credit with grade |
| Lecture | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Exam |
1. Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami analizy liniowych układów dynamicznych.
2. Ukształtowanie wśród studentów zrozumienia konieczności zapewnienia odpowiednich wymagań jakościowych w układach regulacji automatycznej.
3. Ukształtowanie podstawowych umiejętności w zakresie projektowania regulatorów z użyciem inżynierskich narzędzi wspomagania projektowania.
Analiza matematyczna, Modelowanie i symulacja, Podstawy elektrotechniki, Sygnały i systemy dynamiczne.
Regulacja układów ciągłych: Sprzężenie zwrotne: wskaźniki jakości regulacji, czułość i odporność na zakłócenia, uchyb w stanie ustalonym, odpowiedź układu zamkniętego. Modelowanie prostych układów elektromechanicznych w dziedzinie częstotliwości. Modelowanie w dziedzinie częstotliwości. Reprezentacja w przestrzeni stanów. Konwersja funkcji transmitancji do przestrzeni stanów. Przekształcanie schematów blokowych. Grafy przepływu sygnałów. Zastosowanie reguły Mason’a w przekształcaniu i redukowaniu grafów przepływu sygnałów. Analiza odpowiedzi układów w dziedzinie czasu. Układu pierwszego i drugiego rzędu Odpowiedź układu z dodatkowymi biegunami i zerami. Rozwiązanie równia stanu w dziedzinie czasu. Analiza stabilności układów. Kryterium Routha-Hurwitza i jego zastosowanie do wyznaczania zakresów stabilności. Metoda odpowiedzi częstotliwościowej: Odpowiedź częstotliwościowa: podstawy matematyczne, wyznaczanie pasma przenoszenia. Relacja pomiędzy odpowiedzią układu otwartego i zamkniętego. Wykresy Bodego: wykresy układów z biegunami rzeczywistymi i zespolonymi, układy nieminimalnofazowe. Uchyb w stanie ustalonym. Kryterium stabilności Nyquista: Kreślenie wykresów Nyquist'a, zastosowanie do projektowania układów regulacji, określanie marginesów stabilności (zapas fazy i wzmocnienia). Dobór wzmocnienia regulatorów na podstawie wykresów Bode'go i Nyquist'a. Metoda lokowania biegunów: Przykłady wykresów linii pierwiastkowych wybranych obiektów. Kreślenie wykresów linii pierwiastkowych dowolnych układów, dobór parametrów regulatora na podstawie wykreślonego wykresu. Synteza regulatorów liniowych metodą łączenia członów korekcyjnych pierwszego rzędu, dobór parametrów członów korekcyjnych. Regulator PID: podstawowe własności, projektowanie metodą analityczną oraz Zieglera-Nicholsa. Dobór nastaw regulatora PID metodami Chien–Hrones–Reswicka i Cohen–Coona. Układy nieliniowe. Przegląd podstawowych elementów nieliniowych. Linearyzacja charakterystyk układów nieliniowych.
Wykład: wykład konwencjonalny (multimedialny)
Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład: warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu przeprowadzonego w formie pisemnej lub ustnej.
Laboratorium: warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen wystawianych za wykonanie przez studentów zadań rachunkowych oraz sprawozdań.
Składowe oceny końcowej: wykład 50% + laboratorium 50
1. T. Kaczorek, A. Dzieliński, W. Dąbrowski, R. Łopatka, Podstawy teorii sterowania, wydanie 3, WNT, Warszawa, 2013.
2.J. Brzózka,Regulatory i układy automatyki, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2004.
3.T. Kaczorek, Teoria sterowania i systemów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.
4. K.J. Åström, R.M. Murray, Feedback systems: an introduction for scientists and engineers,Princeton University Press, Princeton 2010. Dostępne na: http://www.cds.caltech.edu/~murray/amwiki/index.php/Main_Page
1. R.C. Dorf, R.H. Bishop, Modern control system, Pearson Education, Inc. London, 2008.
2.K. Ogata, Modern Control Engineering, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 2002.
3. D. Xue, Y.-Q. Chen, D.P. Atherton, Linear Feedback Control. Analysis and Design with MATLAB. SIAM, Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia 2007.
Modified by dr hab. inż. Wojciech Paszke, prof. UZ (last modification: 12-09-2016 14:05)
