Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Systemy sterowania procesami przemysłowymi
Sylabus przedmiotu Sterowanie odporne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Sterowanie odporne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Sterowania i Pomiarów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość matematyki i teorii sterowania na poziomie studiów I stopnia kierunku automatyka i robotyka |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z pojęciem odpornej stabilności i jakości układu sterowania |
| C-2 | Nauczenie studentów podstaw syntezy odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Badanie stabilności jednowymiarowego układu sterowania z zaburzeniem modułu i fazy układu otwartego | 2 |
| T-L-2 | Modelowanie zaburzeń addytywnych i multiplikatywnych w układzie sterowania | 2 |
| T-L-3 | Wyznaczanie normy H-inf układu opisanego modelem w przestrzeni stanu | 2 |
| T-L-4 | Rozwiązanie zadanie syntezy regulatora z pełną informacją metodą przestrzeni H-inf i zbadanie odporności układu sterowania | 3 |
| T-L-5 | Rozwiązanie zadanie syntezy regulatora uogólnionego metodą przestrzeni H-inf i zbadanie odporności układu sterowania | 3 |
| T-L-6 | Redukcja rzędu regulatora H-inf i analiza porównawcza układów sterowania | 2 |
| T-L-7 | Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Przestrzenie sygnałów i układów (opis sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości - przestrzenie i normy, opis układów w dziedzinie czasu i częstotliwości, przestrzeń H-inf i wzmocnienie energetyczne układu, przestrzeń H-2, układ dualny. | 4 |
| T-W-2 | Podstawy syntezy układu sterowania w dziedzinie częstotliwości (ogólny model układu wielowymiarowego układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, stabilność i jakość, wartości osobliwe, pojęcie sterowania odpornego, modelowanie niepewności, zaburzenie nieustrukturyzowane i ustrukturyzowane, odporna stabilność, odporna jakość) | 6 |
| T-W-3 | Liniowe przekształcenia ułamkowe (pojęcie liniowego przekształcenia ułamkowego, regulator w przypadku ogólnym (dostępne wyjście), regulator w przypadku z pełną informacją - dostępny stan i zakłócenia, minimalizacja normy H-inf przekształcenia ułamkowego) | 5 |
| T-W-4 | Synteza regulatora - przypadek z pełną informacją (warunki konieczne i wystarczające, algorytm syntezy H-inf regulatora w przestrzeni stanu dla przypadku z pełną informacją, problem dualny - synteza obserwatora) | 5 |
| T-W-5 | Synteza regulatora - przypadek ogólny (warunki konieczne i wystarczające, algorytm syntezy H-inf regulatora w przestrzeni stanu dla przypadku ogólnego) | 5 |
| T-W-6 | Redukcja rzędu regulatora (redukcja rzędu modelu w przestrzeni stanu, zrównoważona realizacja w przestrzeni stanu, zrównoważona redukcja rzędu modelu w przestrzeni stanu) | 5 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie literatury | 15 |
| A-W-3 | Przygotowanie sdo egzaminu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia z użyciem komputera |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Krótki sprawdzian pisemny przed przystąpieniem do ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe z ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Pisemny egzamin z wykładów |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C02_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf | AR_2A_W03 | T2A_W03 | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-1, T-W-6 | M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C02_U01 Student potrafi wykorzystać metody przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujacych się odporną stabilnością i jakością | AR_2A_U03 | T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11 | — | C-1, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-L-5, T-L-4 | M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C02_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C02_U01 Student potrafi wykorzystać metody przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujacych się odporną stabilnością i jakością | 2,0 | |
| 3,0 | Student opanował umiejętności korzystania z metod przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujących się odporną stabilnością i jakością. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- K. Zhu, J.C. Doyle, K. Glover, Robust and Optimal Control, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996
- M. Green, D. Limebeer, Linear Robust Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1995
Literatura dodatkowa
- J.B. Burl, Linear Optimal Control, H-2 and H-inf Methods, Addison-Wesley, Menlo Park, 1999