Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2009/2010

Základy kybernetiky

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 455-0510/02
Zkratka ZK
Název předmětu česky Základy kybernetiky
Název předmětu anglicky Grouding of Cybernetics
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra měřicí a řídicí techniky
Garant předmětu prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.

Osnova předmětu

Přednášky:
Struktury systémů automatického řízení. Základní pojmy a vlastnosti řídicích systémů. Příklady regulace. Dynamické systémy.
Analýza spojitého lineárního systému. Popisy spojitých dynamických systémů. Bloková schémata a modelování spojitých dynamických systémů.
Základní typy spojitých systémů a jejich vlastnosti.
Analýza diskrétního lineárního systému. Popisy diskrétních dynamických systémů. Bloková schémata a modelování diskrétních dynamických systémů.
Základní typy diskrétních systémů a jejich vlastnosti.
Diskretizace spojitých systémů. Frekvenční rozbor vzorkování. Tvarovací členy.
Stabilita. Stabilita lineárních spojitých systémů. Stabilita diskrétních systémů.
Metody identifikace systémů.
Analýza regulačního obvodu. Standardní typy přenosů ve spojitých zpětnovazebních obvodech. Základní vlastnosti. Stabilita lineárních spojitých zpětnovazebních obvodů. Nyquistovo kritérium stability.
Analýza spojitých regulačních obvodů. Statická přesnost. Dynamické vlastnosti. Kvalita regulace. Analýza pomocí frekvenčních charakteristik.
Syntéza spojitých regulačních obvodů. Metody syntézy regulačních obvodů.
Rozvětvené regulační obvody s pomocnou regulovanou veličinou., s pomocnou akční veličinou, s měřením poruchy a s modelem regulované soustavy. Vícerozměrné regulační obvody.
Syntéza regulačních obvodů se vzorkováním. Návrh číslicových korekčních členů, podle požadovaných vlastností přenosu řízení a poruchy.

Nelineární řídicí systémy. Nelineární prvky. Stabilita nelineárních systémů.
Optimální řídicí systémy. Kritérium optimality. Statická a dynamická optimalizace.
Adaptivní řídicí systémy. Struktura adaptivního systému. Adaptivní identifikace a řízení s modelem.


Laboratoře:
Regulace teploty na fyzikálním modelu.
Regulace otáček motoru.
Regulace polohy kuličky na tyči.

Projekty:
Každý student dostane zadány v průběhu semestru 3 samostatné práce, které zpracuje s využitím výpočetní techniky.

Počítačové laboratoře:
Seznámení s práci v laboratoři a modelování na počítači. Modelování spojitých systémů na počítači.
Řešení vnějšího popisu spojitých systémů, modelování na počítači. Zadání písemné práce 1 pro modelování spojitých systémů na počítači.
Příklady řešení vnějšího popisu diskrétních systémů, modelování na počítači.
Příklady řešení stavových rovnic spojitých a diskrétních systémů. Ověření příkladů na PC.
Příklady numerického a grafického vyšetření stability soustav na počítači.Ověření příkladů identifikace.
Příklady analýzy regulačních obvodů a jejich modelování na počítači.
Příklady na syntézu spojitých regulačních obvodů a řešení na počítači.
Výpočet číslicových korekčních členů a jejich realizace na počítači.
Modelování nelineárního řídicího systému na počítači.

Povinná literatura

Srovnal,V: Základy kybernetiky. Sylaby na WWW stránkách FEI, 2007

Doporučená literatura

Kotek, Z. - Razím, M.: Teorie nelineárních, optimálních a adaptivních řídicích systémů. Praha, ČVUT 1990.
Šolc, F. : Teorie automatického řízení II. Brno, VUT 1991.
Štecha, J.-Horáček,P.: Optimální řídicí systémy. Praha, ČVUT 1989
Štecha, J: Teorie automatického řízení I. Praha, ČVUT 1990.
Vavřín,P.: Teorie dynamických systémů. Brno, VUT 1989.
Vavřín, P.: Teorie automatického řízení I. Brno, VUT 1991.