Laboratorij automatike 1

Opis predmeta

Laboratorijske vježbe izvode se u tri bloka. U prvom bloku studenti stječu praktična iskustva u projektiranju linearnih sustava upravljanja na osnovi unaprijed definiranih regulacijskih zahtjeva. Analiza se provodi na pojednostavljenim matematičkim modelima upravljanih dinamičkih sustava, a sinteza na linearnom modelu koji uključuje i ograničenja. U drugom laboratorijskom bloku primjenjuju se regulacijski algoritmi u upravljanju s električnim strojevima. Realiziraju se sustavi upravljanja s istosmjernim strojevima, sustavi skalarnog upravljanja s asinkronim strojevima te vektorsko upravljanje s asinkronim i sinkronim strojevima. Previđeno je i upravljanje gibanjem pomoću električnih strojeva s elastičnim mehaničkim prijenosom. U trećem laboratorijskom bloku studenti koriste alate za modeliranje, simulaciju i upravljanje industrijskih robota. Proučavaju se metode tzv. on-line i off-line programiranja jednostavnih robotskih jedinica a isto tako robotski vid i manipulacije zasnovane na robotskom vidu.

Opće kompetencije

Laboratorijske vježbe pružaju studentima dovoljno praktičkih znanja za projektiranje linearnih sustava upravljanja uz poznavanje matematičkih modela reguliranih procesa. Posebna pažnja je posvećena upravljanju električnim strojevima, robotskim manipulatorima i drugim elektromehaničkim sustavima. Studenti stječu znanja koja im omogućuju projektiranje naprednih regulacijskih struktura za upravljanje s istosmjernim i izmjeničnim strojevima, kao i analizu i upravljanje s robotskim manipulacijama.

Ishodi učenja

  1. identificirati kinematičke i dinamičke modele robotskih sustava
  2. primijeniti alate za modeliranje simulaciju i upravljanje industrijskim robotima
  3. razlikovati i primjenjivati osnovne koncepte robotskog upravljanja
  4. dizajnirati regulator po varijablama stanja za linearne sustave
  5. primijeniti postupak krivulje mjesta korijena pri analizi i sintezi linearnih sustava upravljanja
  6. primijeniti vektorsko upravljanje na asinkroni stroj i beskolektorski istosmjerni stroj

Oblici nastave

Predavanja

Povezuju teoretske osnove i praktičnu primjenu.

Laboratorijske vježbe

Organizirane su u tematskim ciklusima i povezane s teorijskim predmetima.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Napomena / komentar Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 50 % 0 % 50 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 25 %
Ispit: Pismeni 0 % 50 %
Napomena / komentar

Način bodovanja bit će zasebno definiran za svaku tematsku cjelinu na početku semestra.

Tjedni plan nastave

  1. Simulacija kontinuiranih procesa i sinteza klasičnog sustava regulacije pomoću računala u MATLAB/Simulink programskom okruženju.
  2. Projektiranje observera. Simulacijski pokus s hardverom u petlji s definiranom upravljačkom strukturom.
  3. Sinteza digitalnog sustava regulacije istosmjernog elektromotornog pogona i eksperimentalna provjera.
  4. Skalarno i vektorsko upravljanje asinkronim motorima-projektiranje i eksperimentalna provjera.
  5. Sustav upravljanja sa sinkronim motorom s permanentnim magnetima (SMPM)-projektiranje i eksperimentalna provjera.
  6. Projektiranje regulatora gibanja u prostoru stanja za elektromotorni pogon s izraženom elastičnošću.
  7. Projektiranje polinomskog regulatora gibanja za elektromotorni pogon s izraženom elastičnošću.
  8. Međuispit.
  9. Kinematičko modeliranje različitih konfiguracija robota korištenjem MATLAB-a i programskog alata Robotics Toolbox. Izrada rješavača direktne i inverzne kinematike.
  10. Programiranje edukacijskog robota RHINO XR4 pomoću programa Leonardo koje uključuje pristupe ranijeg programiranja i programiranja na licu mjesta.
  11. Razrada i provjera metode planiranja trajektorije gibanja za kombinirano PTP i CP gibanje zasnovano na algoritmu interpolacije krivulje polinomima četvrtog i trećeg reda.
  12. Regulacija položaja uz upravljanje momentom motora.
  13. Regulacija sile dodira.
  14. Usporedba robotskog upravljanja i manipulacije zasnovanog na 2D i 3D robotskom vidu.
  15. Završni ispit.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Automatika (profil)
(1. semestar)

Literatura

(2005.), MATLAB Manuals, MathWorks
Lecturers (2007.), Linear Control System Design - Instructions for laboratory work, FER
Lecturers (2007.), Control of ELectrical Drives - Instructions for laboratory work, FER
Lecturers (2007.), Fundamental of Robotics - Instructions for laboratory work, FER

Predavanja

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 35226
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Auditorne vježbe
60 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
78 vrlo dobar
60 dobar
51 dovoljan