Semestr letni 2013/14
Semestr letni 2014/15
Teoria sterowania (E ) MHKAR2S01003
Treści programowe:
Opis obiektów o wielu wejściach i wielu wyjściach. Równania stanu i ich rozwiązywanie, tworzenie modeli obiektów w przestrzeni stanu. Badanie stabilności układów – metody Lapunowa. Postacie kanoniczne. Przekształcenia opisu w przestrzeni stanu do postaci kanonicznych. Związki między opisem transmitancyjnym a opisem układów w przestrzeni stanu. Przekształcenia opisu w przestrzeni stanu do opisu transmitancyjnego i odwrotnie. Dyskretno-czasowe modele obiektów. Sterowalność i obserwowalność obiektów. Jakość i funkcje wrażliwości układów. Układy sterowania o wielu wejściach i wyjściach, struktura tych układów, odprzęganie i kompensacja. Metody sterowania w dziedzinie czasu - przegląd. Metody przesuwania biegunów. Sterowanie optymalne - zasada Hamiltona-Bellmana, zasada maksimum Pontriagina. Filtr Kalmana. Metody sterowania optymalnego – sterowanie kwadratowo optymalne, LQR.
Efekty kształcenia:
Student:
* definiuje modele obiektów o wielu wejściach i wielu wyjściach (MIMO), sterowalność, obserwowalność, zna opis obiektów w przestrzeni stanu, postacie kanoniczne oraz metody rozprzęgania układów MIMO
* zapisuje i rozpoznaje metody badania stabilności układów oraz związki pomiędzy opisem transmitancyjnym, a opisem w przestrzeni stanu, definiuje jakość i funkcje wrażliwości układów
* prezentuje modele dyskretno-czasowe, metody sterowania w dziedzinie czasu, metody przesuwania biegunów, metody sterowania optymalnego oraz filtry Kalmana
* potrafi analitycznie zapisywać i rozwiązywać równania stanu, wyznaczać postacie kanoniczne obiektów oraz wykonywać przekształcenia opisu w przestrzeni stanu do opisu transmitancyjnego i odwrotnie
* potrafi analitycznie badać stabilność, sterowalność, obserwowalność układów oraz projektować regulator metodą przesuwania biegunów oraz projektować regulator liniowo-kwadratowy
* wykorzystuje program Matlab/Simulink do modelowania obiektów, badania ich właściwości w dziedzinie czasu i częstotliwości, projektowania regulatorów PID, regulatorów od stanu oraz liniowo-kwadratowych, wyznaczania obserwatorów stanu, postaci kanonicznych oraz filtrów Kalmana
* potrafi pracować w zespole
Rodzaj przedmiotu
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Wykład-egzamin.
Ćwiczenia-dwa kolokwia.
Projekt-ocena zadań projektowych.
Literatura
a) podstawowa
1. Ogata K., (2002), Modern Control Engineering, 4th ed., Pearson Education International.
2. Gosiewski Z., Siemieniako F., (2007), Automatyka, Tom 2, Wyd. Politechniki Białostockiej.
3. Kaczorek T. Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R., (2005), Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa.
4. Jędrzykiewicz Z., (2007), Teoria sterowania układów jednowymiarowych, Wyd. AGH, Kraków
b) uzupełniająca
1. Dorf R.C., Bishop R.H., (2005), Modern Control Systems, 10th Edition, Prentice Hall.
2. Tewari A., (2001), Modern Control Design: With Matlab and Simulink, Wiley-IEEE Press.
3. Bequette B.W., (2003), Process Control, Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall.
4. Potvin A. F., (1994), Nonlinear Control Design Toolbox, The MathWorks, Inc., Natick, MA.,.
5. The MathWorks, Control System ToolboxTM User’s Guide, 8th ed., 2009.