|
Vyučující
|
-
Hlava Jaroslav, doc. Dr. Ing.
-
Mrázek Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Osnova předmětu: 1. Pojem a dějiny kybernetiky, hlavní zákony kybernetiky (zpětná vazba, model, informace) 2. Systémy, technické a biologické. Rozlišení objekt, systém a model. Zpracování informace ve zpětné vazbě, struktura zpětnovazebního regulačního obvodu, příklady zpětnovazebních smyček v biomedicínských aplikacích 3. Vnější popis spojitých lineárních systémů, diferenciální rovnice, obrazové a frekvenční přenosy, charakteristiky v časové oblasti. 4. Základní typy lineárních dynamických systémů a jejich chování v časové a frekvenční oblasti, systémy 1. řádu, systémy vyšších řádů, astatické systémy. 5. Stavový popis systémů, vztah mezi vnějším a stavovým popisem 6. Stabilita, definice stability, vyšetřování stability lineárních systémů, kritéria stability, dopravní zpoždění a jeho vliv na stabilitu systému. 7. Princip zpětnovazebního řízení, stabilita zpětnovazebního regulačního obvodu, dopředné řízení. 8. PID regulátory, jejich vlastnosti a metody nastavování, modifikace PID regulátorů 9. Přístrojová realizace PID regulátorů s využitím číslicových počítačů, stručný přehled regulačních obvodů v lékařské technice. 10-11. Akční členy a jejich regulační vlastnosti.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je poskytnout studentům základní úvod do oblasti kybernetiky, především pak do problematiky teorie systémů a řízení. Studenti získají znalosti, které jim umožní porozumět regulačním systémům používaným v lékařské technice. Vedle toho by také měli dospět i k obecnějšímu pohledu na zpětnovazební řízení jakožto na princip, s nímž se lze běžně setkat i živých organismech a výsledky teorie systémů a řízení tak použít pro porozumění mnohým procesům, které probíhají v živých organismech.
Absolventi tohoto předmětu budou chápat principy, na kterých jsou založeny systémy, které využívají kybernetických metod k automatizaci technických zařízení i soustav zahrnujících pacienta jako součást regulační smyčky. To jim umožní porozumět i konkrétním biomedicinským aplikacím těchto principů, ať už se s nimi setkají v pokročilých předmětech navazujícího studia nebo v klinické praxi.
|
|
Předpoklady
|
Podmínka registrace: není
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Podmínkou pro získání klasifikovaného zápočtu je aktivní účast na cvičení, úspěšné absolvování testů a znalost odpřednášené látky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Guy A. Dumont. Feedback control for clinicians, in Journal of Clinical Monitoring and Computing, Volume 28, pages 5-11. 2014.
|