Přednášky:
1. Úvod. Vymezení problematiky a rozsahu předmětu, návaznosti. Technické a programové prostředky pro řízení. Přehled, vlastnosti.
2. Speciální techniky RT modelování. Simulátory MIL, SIL, PIL, HIL. Moderní přístupy k návrhům řídicích systémů. Model-based design. Virtuální a vzdálené laboratoře.
3. Úvod do moderní teorie řízení. Přehled, kategorizace a historický vývoj algoritmů.
4. Metody a výpočetní nástroje pro výpočet přípustných řízení a stavových trajektorií nelineárních systémů. Přechod k řešení úlohy optimálního řízení v otevřené a uzavřené smyčce.
5. Regulace typu LQR a LQG.
6. Adaptivní metody regulace.
7. Prediktivní regulace.
8. Robustní algoritmy. Robustní regulátor typu PID. Metoda H-nekonečno.
9. Případová studie. Návrh a realizace vybrané metody moderní teorie řízení pro danou regulovanou soustavu. Identifikace regulované soustavy, návrh vhodného regulátoru. Realizace vybraného regulátoru na zvolené platformě, vizualizace, krátkodobé a dlouhodobé trendy.
Cvičení:
1. Úvod, bezpečnost, stručné seznámení s vybavením, nástroji a technikami používanými ve výuce. Ukázky a vlastnosti technických a programových prostředků pro řízení.
2. Ukázky a vlastnosti simulátorů MIL, PIL, SIL, HIL a virtuálních laboratoří - laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
3. Algoritmy moderní teorie řízení – přehled, ukázky, vlastnosti a možnosti implementace na cílových platformách.
4. Výpočet přípustných řízení a stavových trajektorií – případová studie s použitím PC.
5. Regulace LQR – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
6. Adaptivní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
7. Prediktivní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
8. Robustní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
9. Zápočet, kontrola projektů.
Projekty:
Každý student dostane zadán v průběhu semestru jeden samostatný projekt, který zpracuje s využitím výpočetní techniky dle zadání. Časová náročnost cca 20 hodin. Název projektu: Návrh a realizace regulátorů - případová studie.
1. Úvod. Vymezení problematiky a rozsahu předmětu, návaznosti. Technické a programové prostředky pro řízení. Přehled, vlastnosti.
2. Speciální techniky RT modelování. Simulátory MIL, SIL, PIL, HIL. Moderní přístupy k návrhům řídicích systémů. Model-based design. Virtuální a vzdálené laboratoře.
3. Úvod do moderní teorie řízení. Přehled, kategorizace a historický vývoj algoritmů.
4. Metody a výpočetní nástroje pro výpočet přípustných řízení a stavových trajektorií nelineárních systémů. Přechod k řešení úlohy optimálního řízení v otevřené a uzavřené smyčce.
5. Regulace typu LQR a LQG.
6. Adaptivní metody regulace.
7. Prediktivní regulace.
8. Robustní algoritmy. Robustní regulátor typu PID. Metoda H-nekonečno.
9. Případová studie. Návrh a realizace vybrané metody moderní teorie řízení pro danou regulovanou soustavu. Identifikace regulované soustavy, návrh vhodného regulátoru. Realizace vybraného regulátoru na zvolené platformě, vizualizace, krátkodobé a dlouhodobé trendy.
Cvičení:
1. Úvod, bezpečnost, stručné seznámení s vybavením, nástroji a technikami používanými ve výuce. Ukázky a vlastnosti technických a programových prostředků pro řízení.
2. Ukázky a vlastnosti simulátorů MIL, PIL, SIL, HIL a virtuálních laboratoří - laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
3. Algoritmy moderní teorie řízení – přehled, ukázky, vlastnosti a možnosti implementace na cílových platformách.
4. Výpočet přípustných řízení a stavových trajektorií – případová studie s použitím PC.
5. Regulace LQR – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
6. Adaptivní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
7. Prediktivní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
8. Robustní regulace – případová studie, laboratorní úloha s použitím PC a výukového laboratorního stojanu s cílovou platformou typu softPLC.
9. Zápočet, kontrola projektů.
Projekty:
Každý student dostane zadán v průběhu semestru jeden samostatný projekt, který zpracuje s využitím výpočetní techniky dle zadání. Časová náročnost cca 20 hodin. Název projektu: Návrh a realizace regulátorů - případová studie.