Automatic Control

Opis predmeta

Uvodna razmatranja i osnovni pojmovi, povijesni pregled. Klasifikacija SAU. Načelo povratne veze. Formalni prikaz SAU. Primjeri primjene. Matematičko modeliranje. Statički i dinamički režimi rada. Linearizacija. Odzivi LTI sustava. Uporaba Laplaceove transformacije. Elementarne dinamičke komponente SAU. Prijenosna funkcija i frekvencijska karakteristika. Analiza stabilnosti, frekvencijski i algebarski postupak. Pokazatelji kvalitete SAU. Uvod u sintezu. PID regulator i njegovo parametriranje. Ograničavanje internih varijabli regulatora.

Ishodi učenja

  1. objasniti načelo povratne veze u sustavima automatskog upravljanja.
  2. primijeniti fizikalne osnove (zakoni očuvanja energije i materije) pri matematičkom modeliranju dinamičkih sustava; provesti linearizaciju nelinearnog modela
  3. koristiti blokovsku algebru i Laplaceovu transformaciju za određivanje prijenosne funkcije sustava
  4. izračunati frekvencijsku karakteristiku linearnih sustava
  5. primijeniti postupke analize stabilnosti linearnih vremenski kontinuiranih sustava upravljanja u frekvencijskoj domeni
  6. primijeniti eksperimentalne postupke parametriranja PID regulatora

Oblici nastave

Predavanja

Dva predavanja po dva sata tjedno.

Auditorne vježbe

Jedan sat tjedno.

Samostalni zadaci

6 domaćih zadaća kao priprema za laboratorijske vježbe.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe se sastoje od 6 vježbi. Svaka vježba nosi 3 boda: 1 bod iz domaće zadaće koja se u rukom pisanom obliku donosi na vježbu, 0.5 boda iz rada na vježbi i 1.5 boda iz izlaznog testa koji se piše po završetku rada na vježbi.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 3 % 0 % 1.5 %
Domaće zadaće 0 % 6 % 0 % 3 %
Kratke provjere znanja 0 % 9 % 0 % 4.5 %
Međuispit: Pismeni 0 % 35 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 47 %
Ispit: Pismeni 0 % 41 %
Ispit: Usmeni 50 %
Napomena / komentar

Student mora odraditi sve laboratorijske vježbe. Na međuispitu i završnom ispitu treba ostvariti barem 40 od ukupno 82 boda. Za prolaz na predmetu je potrebno ukupno ostvariti barem 50 od ukupno 100 bodova.

Tjedni plan nastave

  1. Povijesni pregled sustava upravljanja, Motivacija za uporabu sustava upravljanja, Primjeri sustava upravljanja, Klasifikacija sustava upravljanja
  2. Blok-dijagrami i algebra, Prostor stanja kontinuiranih sustava upravljanja, Modeliranje mehaničkih sustava
  3. Modeliranje električkih sustava, Modeliranje procesa prijelaza topline, Modeliranje gibanja fluida i akumulacije, Linearizacija
  4. Prijenosna funkcija kontinuiranog kontrolnog sustava, Prijelazni i impulsni odziv sustava, Forsirani i prirodni odziv sustava, Konvolucijski integral - slobodan i prinudan odziv
  5. Utjecaj polova i nula na odziv linearnog vremenski nepromjenjivog sustava
  6. Pokazatelji kvalitete u vremenskom području, Pogreška u ustaljenom stanju
  7. Strukture zatvorene kontrolne petlje, Frekvencijska karakteristika
  8. Međuispit
  9. Frekvencijska karakteristika, Nyquistov prikaz
  10. Nyquistov prikaz, Bodeov prikaz
  11. Stabilnost linearnog vremenski nepromjenjivog sustava, Stabilnost iz funkcije prijenosa, Algebarski kriteriji stabilnosti
  12. Amplitudno i fazno osiguranje, Frekvencijski kriteriji stabilnosti
  13. Strukture PID regulatora, Ugađanje parametara PID regulatora po Ziegler-Nichols postupku
  14. Ugađanje parametara PID regulatora po Ziegler-Nichols postupku, Praktični aspekti kod projektiranja PID regulatora. filtriranje. anti-windup
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
[FER3-EN] Electrical Engineering and Information Technology - studij
(5. semestar)

Literatura

N. Perić, Z. Vukić, M. Baotić, M. Vašak, N. Mišković (2010.), Automatsko upravljanje - predavanja, Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
Z. Vukić, Lj. Kuljača (2005.), Automatsko upravljanje - analiza linearnih sustava upravljanja, Kigen
N. Mišković, T. Hadjina, N. Hure, M. Baotić (2015.), Automatsko upravljanje - zbirka zadataka, Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini (2002.), Feedback Control of Dynamical Systems, Prentice Hall; 4th edition

Za studente

Izvedba

ID 209745
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
0 Seminar
15 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

87.5 izvrstan
75 vrlo dobar
62.5 dobar
50 dovoljan