Drukuj sylabus

Sterowanie procesami

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

103A-ARxxx-MSP-STP

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Sterowanie procesami

Jednostka:

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Grupy:

( Przedmioty podstawowe )-Automatyka i robotyka-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Systemy sterowania - albo - Systemy zarządzania )-Systemy informacyjno-decyzyjne-inż.-EITI
( Systemy sterowania )-Systemy informacyjno-decyzyjne-inż.-EITI

Punkty ECTS i inne:

5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

Język prowadzenia:

polski

Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

STP

Numer wersji:

Skrócony opis:

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych struktur i algorytmów sterowania ciągłymi obiektami dynamicznymi, w tym procesami przemysłowymi. Rozważa się dyskretne (cyfrowe) realizacje algorytmów projektowanych z czasem ciągłym jak i algorytmy projektowane z czasem dyskretnym. Omawiane są: metoda sprzężenia od stanu obiektu, algorytmy i struktury regulacji PID, zasada i algorytmy regulacji predykcyjnej i regulacji rozmytej, warstwowa struktura sterowania przemysłowego z nadrzędną warstwą optymalizacji.

Treść wykładu
Wstęp. Procesy ciągłe jako obiekty sterowania: obiekty małej i dużej skali, procesy przemysłowe. Warstwowe struktury sterowania, regulacja i optymalizacja punktów pracy jako elementy struktury warstwowej. Metody projektowania układów regulacji (2h).

Metody przestrzeni stanów. Sterowalność i obserwowalność układu dynamicznego. Przesuwanie biegunów sprzężeniem od stanu, projektowanie układu regulacji metodą lokowania biegunów układu zamkniętego. Obserwator Luenbergera, zasada separowalności. Niezerowe punkty pracy, wymuszanie zerowego uchybu ustalonego (4h).

Regulacja PID. Struktury regulacji PID, uwzględnianie ograniczeń sygnału sterującego. Regulacja kaskadowa. Kompensacja zakłócenia (struktura feedforward). Regulacja wielopętlowa obiektu wielowymiarowego, odprzęganie (4h).

Modelowanie dyskretne obiektów ciągłych. Metody emulacji, dyskretne realizacje algorytmów PID. Dyskretne równania stanu, modele ARX i ARMAX, model dyskretnej odpowiedzi skokowej. Przechodzenie od modeli ciągłych do dyskretnych, transmitancja dyskretna. Modele dyskretne typowych członów dynamicznych, dyskretne charakterystyki częstotliwościowe (6h).

Regulacja predykcyjna. Zadanie regulacji predykcyjnej, odpowiedź swobodna i wymuszona. Regulator DMC analityczny. Uwzględnianie ograniczeń sterowania w algorytmie analitycznym, algorytm numeryczny. Regulator GPC. Regulacja predykcyjna wielowymiarowa (6h).

Nieliniowa regulacja rozmyta. Regulator nieliniowy rozmyty FPID (Fuzzy PID). Regulator nieliniowy rozmyty PID typu Takagi-Sugeno (FPID-TS). Regulacja nieliniowa rozmyta predykcyjna typu Takagi-Sugeno (2h)

Sterowanie warstwowe obiektem przemysłowym. Wybór zmiennych regulowanych, warstwa regulacji bezpośredniej i nadrzędnej. Warstwa optymalizacji, sterowanie stanem ustalonym. Przykład (2h).

Sprzętowe realizacje przemysłowych struktur sterowania: sterowniki programowalne, stacje procesowe, sieci przemysłowe, systemy SCADA (2h).

Treść ćwiczeń
Dwa bloki ćwiczeniowe dopasowane treścią do wykładu, zakończone sprawdzianami: 1) Metody przestrzeni stanów i modelowanie dyskretne obiektów ciągłych; 2) Algorytmy regulacji predykcyjnej i rozmytej.

Zakres projektu
Dla zadanego obiektu zaprojektowanie i przebadanie wskazanych układów sterowania, z wykorzystaniem środowiska pakietu MATLAB.

Poprzedniki

Typ poprzednika	Nr poprzednika	Kod poprzednika	Nazwa poprzednika
Zalecany	1	103A-ARxxx-ISP-PODA	Podstawy automatyki

Literatura:

P. Tatjewski - materiały do wykładu ("lecture notes" - dostępne na stronie internetowej wykładowcy).

T. Kaczorek: Teoria układów regulacji automatycznej. WNT, Warszawa 1977.

P. Tatjewski: Zaawansowane sterowanie obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy. EXIT, Warszawa 2002.

Metody i kryteria oceniania:

uzyskanie co najmniej 50 punktów na 100 możliwych (dwa kolokwia po 30 pkt. i dwa projekty po 20 pkt.)

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2013-10-01 - 2014-02-23	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Projekt, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Maciej Ławryńczuk
Prowadzący grup:	Maciej Ławryńczuk
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Ocena łączna
Jednostka realizująca:	103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2012-10-01 - 2013-02-19	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Projekt, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Piotr Marusak
Prowadzący grup:	Piotr Marusak
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Ocena łączna
Jednostka realizująca:	103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.