Předmět: Stavová regulace

» Seznam fakult » FM » MTI
Název předmětu Stavová regulace
Kód předmětu MTI/STR
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Hubka Lukáš, Ing. Ph.D.
  • Školník Petr, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
<u>Získané kompetence:</u> Obsah předmětu poskytuje studentům ucelenou informaci i praktické zkušenosti z jedné základní oblasti teorie řízení. Mohou je uplatnit všude tam, kde jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu řízení technologického procesu s neúplnou informací o jeho rozvážení. <u>Témata přednášek:</u> Stavový popis lineárních i nelineárních systémů, linearizace popisu. Popis spojitých i diskrétních systémů, jedno i vícerozměrných, souvislost mezi vnitřním a vnějším popisem. Transformace stavového popisu, kanonické Frobeniovy tvary, Jordanův kanonický tvar, Van de Mondova matice, transformace systému počátečních podmínek na počáteční hodnotu stavového vektoru. Obecné řešení stavových rovnic, fundamentální matice (její vyjádření pomocí Laplaceovy transformace, pomocí Sylvestrova rozvoje a prostřednictvím transformace do Jordanova tvaru). Spojitý a diskrétní regulační obvod se stavovou zpětnou vazbou, eliminace trvalé regulační odchylky. Návrh optimálního stavového regulátoru podle kvadratického kritéria, Riccattiho rovnice. Stochastický přístup, Kalmanův filtr, praktické realizace. Pozorovatel stavu, Luenbergův deterministický spojitý i diskrétní estimátor úplného řádu. Separační teorém, spojení estimátor-stavový regulátor <u>Náplň cvičení:</u> Cvičení podporují přednášenou problematiku s důrazem na aplikace v reálných systémech. Simulační SW podpora v prostředí MATLAB - Simulink. Řešení komplexní individuální semestrální práce řešené z různých pohledů. Těžiště je v individuální práci studentů a v konzultacích. Na závěr semestru obhajoba semestrální práce.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Laboratorní praktika
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět se zabývá podrobným rozborem dynamických vlastností zejména lineárních systémů, spojitých i diskrétních. Jejich stavovým popisem, transformací stavového vyjádření, jeho kanonickými tvary. Vztah mezi vnějším a vnitřním popisem systému, přechod od spojitého modelu na diskrétní. Odhad stavu systému, deterministický Luenbergerův estimátor úplného a redukovaného řádu a jeho využití pro návrh optimálního zpětnovazebního obvodu. Stavový spojitý a diskrétní regulátor.
Student získá hlubší poznatky v teorii řízení a zkušenosti s metodikou návrhu stavových regulátorů.
Předpoklady
Podmínka registrace: není

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Vypracování zadané semestrální práce, aktivní účast na laboratorních praktikách, zápočet, souhrnná zkouška. Předpokládá se znalost kromě základního kurzu matematiky i dobrá orientace v analýze lineárních dynamických systémů pomocí Laplaceovy a Z-transformace, základy spojitého i diskrétního lineárního řízení a simulace.
Doporučená literatura
  • Kuo, Benjamin C. Automatic Control Systems. London, Prentince-Hall, Inc. 1991.
  • Kwakernaak - Sivan:. Linear Optimal Control Systems. NY, John Wiley & Sons, Inc. 1972.
  • Luenberger, D.G. An Introduction to Observers. IEEE Trans. on Automatic Control, Vol. AC-16, pp.596-602.
  • Mařík - Zdráhal:. Obecná teorie systémů-řešené příklady. /Skriptum/. Praha, ČVUT FEL 1980.
  • Raven, F.H. Automatic Control Engineering. NY, McGraw-Hill, Inc. 1995.
  • Štecha J., & Havlena V. Teorie dynamických systémů. Praha, ČVUT FEL, skripta, 1995.
  • Štecha, J. Obecná teorie systémů. /Skriptum/. Praha, ČVUT FEL 1979.
  • Van de Vegte, J. Feedback Control Systems. NJ, Prentice-Hall, Inc. 1990.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Automatické řízení a inženýrská informatika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní