Podstawy automatyki i sterowania I

Charakterystyka przedmiotu

Wykład Ćwiczenia  

Dr hab. inż. Cezary Rzymkowski

Dr inż. Paweł Malczyk

Dr inż. Adam Woźniak

Mgr inż. Magdalena Sylwia Żurawska

Mgr inż. Marcin Pękal

Mgr inż. Maciej Pawełczyk

Mgr inż. Michał Kowalik

 
Numer i typ przedmiotu Poziom i semestr studiów Rodzaj zajęć i punkty ECTS
NK123, przedmiot wydziałowy Studia inżynierskie, semestr III W - 2, C - 1, ECTS - 4

Materiały do pobrania

Wymagania wstępne

Znajomość analizy matematycznej na poziomie odpowiadającym programowi pierwszego roku przedmiotu analiza matematyczna na wydziałach mechanicznych politechnik.

Cele przedmiotu

  •  Przekazanie podstawowych informacji dotyczących sterowania i regulacji automatycznej ciągłych układów liniowych oraz metod matematycznych stosowanych przy ich projektowaniu.
  • Wskazanie powiązań między obiektami rzeczywistymi a ich reprezentacjami w postaci modeli fizycznych i matematycznych na potrzeby projektowania i doboru układów regulacji.

Program przedmiotu

Wykłady
  • Modelowanie matematyczne ciągłych liniowych układów dynamicznych.
  • Reprezentacja (opis) układów fizycznych za pomocą równań stanu oraz transmitancji operatorowej i schematów blokowych.
  • Podstawy analizy układów w dziedzinie częstotliwości: transformata Fouriera, charakterystyki częstotliwościowe.
  • Analiza odpowiedzi dynamicznych układów, procesy przejściowe.
  • Typowe elementy liniowe układów dynamicznych.
  • Stabilność układów linowych, kryterium Rutha-Hurwitza.
  • Kryterium stabilności Nyquista, wykresy Bodego, zapas stabilności.
  • Podstawowe zasady sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, regulator PID.
  • Ocena jakości regulacji.
  • Projektowanie układów automatycznej regulacji.
Ćwiczenia
  • Opis sygnałów z wykorzystaniem funkcji skoku jednostkowego.
  • Proste i odwrotne przekształcenia Laplace'a.
  • Transmitancja operatorowa, wyznaczanie odpowiedzi na wymuszenia (bez wymuszeń harmonicznych).
  • Przekształcanie schematów blokowych.
  • Transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe, wyznaczanie odpowiedzi ustalonych na wymuszenia harmoniczne.
  • Badanie stabilności układów liniowych -- kryteria algebraiczne (badanie równania charakterystycznego, metoda Routha-Hurwitza).
  • Badanie stabilności układów liniowych -- kryteria częstotliwościowe (kryterium Nyquista podstawowe i logarytmiczne, charakterystyki Bodego.

Zalecane lektury

Materiały do pobrania