Vodenje sistemov

Visokošolski učitelji: Zupančič Borut
Število kreditnih točk: 6
Semester izvajanja: poletni
Koda predmeta: 64227



Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

Zaključena 1. stopnja ustreznega tehničnega študija

Vsebina:

  • Uvod v vodenje sistemov: splošno, vrste, učinki, gradniki, celostni in sistemski pristop.
  • Modeliranje: cilji, sistem, proces, model, simulacija, teoretično, eksperimentalno in kombinirano modeliranje, ciklični postopek modeliranja in simulacije, primeri: avtomobilsko vzmetenje, ogrevanje prostora, ekološki model žrtev in roparjev. Prikazi modelov v okolju Dymola-Modelica.
  • Zapisi modelov: diferencialne enačbe, prenosne funkcije, bločni diagrami.
  • Simulacija: osnovne metode (indirektni način, sim. prenosnih funkcij), vpeljava okolja Matlab-Simulink .
  • Računalniško podprta analiza, modeliranje in simulacija.
  • Analiza sistemov v časovnem prostoru: vpliv polov in ničel, proporcionalni, integrirni in diferencirni sistemi, stabilnost.
  • Vodenje sistemov: odprtozančni sistem, zaprtozančni sistem, sledilno delovanje, regulacijsko delovanje, pokazatelji kvalitete reg. sistema, obravnava v delovni točki, ustaljeno stanje reg. sistemov, stabilnost.
  • Regulacijski algoritmi: PID regulator, določevanje parametrov z nastavitvenimi pravili, optimiranje parametrov s pomočjo okolja Matlab, primerne cenilke, računalniška izvedba PID algoritma.
  • Analiza in načrtovanje regulacijskih sistemov z diagramom lege korenov.
  • Analiza in načrtovanje regulacijskih sistemov v frekvenčnem prostoru.
  • Analiza in načrtovanje regulacijskih sistemov v prostoru stanj.

Cilji in kompetence:

Osnovni cilj je predstavitev avtomatike oz. vodenja sistemov na zanimiv način preko številnih primerov, z uporabo računalniških orodij in s praktičnim delom v dobro opremljenem laboratoriju. Pridobljene kompetence so naslednje: modeliranje in simulacija sistemov, ki se pojavljajo v avtomatiki, razumevanje principov povratne zanke, načrtovanje enostavnejšega PID vodenja in zahtevnejšega vodenja (kompenzacijske metode, regulator stanj, …), poznavanje najnaprednejših računalniških orodij za analizo sistemov, modeliranje, simulacijo in načrtovanje vodenja.

Predvideni študijski rezultati:

Študenti se bodo naučili: modelirati in simulirati sisteme, ki se pojavljajo pri vodenju, načrtati vodenje realnih in laboratorijskih procesov in uporabljati najnaprednejša računalniška orodja za analizo, modeliranje, simulacijo in načrtovanje sistemov avtomatskega vodenja (Matlab, Control Systems Toolbox, Simulink, Dymola-Modelica).

Metode poučevanja in učenja:

Predavanja, laboratorijske vaje

Več o predmetu na spletni strani:
http://msc.fe.uni-lj.si/StraniPredmetov.asp?predmet=69





Gradiva

Temeljni literatura in viri:

Osnovna/basic:

  1. B. Zupančič, Vodenje sistemov, delovna verzija učbenika, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2015.
  2. Gregor Klančar, Vodenje sistemov, Praktikum, delovna verzija gradiva za laboratorijske vaje, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2014.
  3. S. Oblak, I. Škrjanc, Matlab s Simulinkom : priročnik za laboratorijske vaje, 1. izdaja, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2005.

Dodatna/additional:

  1. B. Zupančič, Zvezni regulacijski sistemi 1. del, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2010.
  2. B. Zupančič, Zvezni regulacijski sistemi 2. del, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2010.
  3. B. Zupančič, Računalniška simulacija, delovna verzija učbenika za predmet Računalniška simulacija, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko , 2015.
  4. B. Zupančič, Modelica, delovna verzija učbenika za predmet Računalniška simulacija, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko , 2015.
  5. R. Karba, Modeliranje procesov, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 1999.
  6. S. Strmčnik, R.Hanus, Đ. Juričić, R. Karba, Z. Marinšek, D.Murray-Smith, H. Verbruggen, B. Zupančič, Celostni pristop k računalniškemu vodenju procesov, 1. izdaja, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 1998.
  7. R. C. Dorf, H. Bishop: Modern Control Systems, Pearson Education, Inc., Publishing As Pearson Prentice Hall, Tenth Edition, 2004.



Študiji na katerih se predmet izvaja

  • 1 letnik - 2. stopnja - Elektrotehnika - Elektronika