Sinteza sustava automatskog upravljanja

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Mato Baotić
Doc. dr. sc.
Branimir Novoselnik

Laboratorijske vježbe

Ivan Župan
mag. ing.

Opis predmeta

Uvod u projektiranje linearnih sustava automatskog upravljanja. Pokazatelji kvalitete u vremenskom i frekvencijskom području. Ulazno/izlazni i modeli po varijablama stanja. Frekvencijski postupci sinteze serijskih korekcijskih sklopova. Kompenzatori s faznim prethođenjem i faznim kašnjenjem. Linearni algebarski postupak sinteze, Diofantska jednadžba. Osjetljivost i robusnost sustava. Analiza sustava i sinteza upravljanja primjenom krivulje mjesta korjena. Strukturalna svojstva sustava u prostoru stanja: svojstvene vrijednosti, stabilnost, upravljivost, osmotrivost, kanoničke forme i minimalna realizacija. Sinteza regulatora po varijablama stanja. Slijeđenje reference i otklanjanje utjecaja poremećaja. Rekonstruktor varijabli stanja. Totalni regulator. Linearni kvadratni regulator. Kaskadno upravljanje. Regulator projektiran po simetričnom i po tehničkom optimumu.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Jezgreni predmeti profila 1 (1. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Automatika - profil
Teorijski predmeti profila (1. semestar)

Ishodi učenja

  1. Dizajnirati regulator primjenom frekvencijskih postupaka sinteze.
  2. Dizajnirati kompenzatora s faznim prethođenjem i faznim kašnjenjem.
  3. Primijeniti postupak krivulje mjesta korijena pri analizi i sintezi.
  4. Analizirati upravljivost i osmotrivost linearnih sustava.
  5. Dizajnirati regulator u prostoru stanja i odgovarajući (deterministički) rekonstruktor stanja.
  6. Dizajnirati linearni kvadratni regulator.
  7. Dizajnirati sustav kaskadnog upravljanja.

Oblici nastave

Predavanja

Dva predavanja po dva sata tjedno.

Samostalni zadaci

5 domaćih zadaća kao priprema za laboratorijske vježbe.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe se sastoje od 5 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 % 2.5 % 0 % 2.5 %
Domaće zadaće 0 % 5 % 0 % 5 %
Kratke provjere znanja 0 % 7.5 % 0 % 7.5 %
Sudjelovanje u nastavi 0 % 5 % 0 % 5 %
Međuispit: Pismeni 0 % 35 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 45 %
Ispit: Pismeni 0 % 60 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Postupak sinteze sustava upravljanja
  2. Ciljevi, modeli i strukture sustava upravljanja, Oblikovanje petlje, korekcijski sklop s faznim prethođenjem, korekcijski sklop s faznim zaostajanjem
  3. Oblikovanje petlje, korekcijski sklop s faznim prethođenjem, korekcijski sklop s faznim zaostajanjem
  4. Linearni algebarski postupci (usklađivanje modela, postavljanje polova, diofantska jednadžba)
  5. Linearni algebarski postupci (usklađivanje modela, postavljanje polova, diofantska jednadžba)
  6. Crtanje krivulje mjesta korijena, amplitudni i fazni uvjet
  7. Projektiranje regulatora postupkom krivulje mjesta korijena
  8. Međuispit
  9. Upravljivost i osmotrivost linearnih vremenski nepromjenjivih sustava
  10. Postavljanje polova, ackermanova formula, vremenski optimalni regulator
  11. Načelo separacije (povratna veza po stanjima sustava i rekonstruktori stanja)
  12. Linearni kvadratni regulator
  13. Kaskadni sustavi upravljanja, amplitudni optimum
  14. Amplitudni optimum, simetrični optimum
  15. Završni ispit

Literatura

Mato Baotić (2016.), Sinteza linearnih sustava upravljanja, Sveučilišni priručnik, Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
Chi-Tsong Chen (1999.), Linear System Theory and Design; 3rd edition, Oxford University Press
Katsuhiko Ogata (1997.), Modern controle engineering; 3rd edition, Prentice-Hall
Zoran Vukić, Ljubomir Kuljača (2005.), Automatsko upravljanje - analiza linearnih sustava, Kigen d.o.o. Zagreb

Za studente

Izvedba

ID 222535
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

87,5 izvrstan
75 vrlo dobar
62,5 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet