Podstawy automatyki dla AiR 0800-ARPOAUT

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

- Układy ciągłe
-- Opisy czasowe i częstotliwościowe układów.
-- Zastosowanie przekształcenia Laplace'a, transmitancja.
-- Analiza odpowiedzi układu pierwszego i drugiego rzędu w dziedzinie czasu.

- Schematy blokowe i ich przekształcanie.
-- Grafy przepływu sygnałów.
-- Zastosowanie reguły Mason’a w przekształcaniu i redukowaniu grafów przepływu sygnałów.

- Wykresy Bodego: wykresy układów z biegunami rzeczywistymi i zespolonymi.

- Analiza stabilności układów.
-- Położenie biegunów transmitancji.
-- Kryterium Routha-Hurwitza i jego zastosowanie do wyznaczania zakresów stabilności.
-- Kryterium stabilności Nyquista:
--- Kreślenie wykresów Nyquist'a,
--- zastosowanie do projektowania układów regulacji,
--- określanie marginesów stabilności (zapas fazy i wzmocnienia).
--- Dobór wzmocnienia regulatorów na podstawie wykresów Bode'go i Nyquist'a.

- Sprzężenie zwrotne:
-- wskaźniki jakości regulacji,
-- czułość i odporność na zakłócenia,
-- uchyb w stanie ustalonym,
-- odpowiedź układu zamkniętego.

- Metoda odpowiedzi częstotliwościowej:
-- Odpowiedź częstotliwościowa:
--- podstawy matematyczne,
--- wyznaczanie pasma przenoszenia.

- Regulatory P, I, D oraz PID:
-- podstawowe własności,
-- projektowanie metodą analityczną,
-- projektowanie metodą Zieglera-Nicholsa.

- Układy dyskretne:
-- przekształcenie z,
-- transmitancja.
-- Metody dyskretyzacji układów ciągłych.
-- Stabilność, położenie biegunów, metody badania.
-- Regulacja układów dyskretnych.

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

1. Podstawowe właściwości prostego i odwrotnego przekształcenia Laplace'a, zastosowanie przekształcenia Laplace'a do wyznaczania transformaty funkcji i rozwiązywania równań różniczkowych.
2. Podstawowe właściwości odwrotnego przekształcenia Laplace'a, wyznaczanie oryginału transformaty.
3. Wyznaczanie transmitancji operatorowej za pomocą przekształcenia Laplace'a.
4. Przekształcanie schematów blokowych.
5. Poznanie podstawowych możliwości środowiska symulacyjnego Matlab/ Simulink, wprowadzenie do Control System Toolbox.
6. Charakterystyki czasowe układów liniowych, parametry odpowiedzi skokowej.
7. Charakterystyki częstotliwościowe układów liniowych.
8. Stabilność układów liniowych.
9. Regulacja dwupołożeniowa.
10. Układ regulacji z regulatorem typu PID, wyznaczanie uchybu ustalonego, całkowe wskaźniki jakości.
11. Dobór nastaw regulatora typu PID metodą cyklu granicznego.
12. Dobór nastaw regulatora typu PID na podstawie odpowiedzi skokowej.
13. Regulacja kaskadowa, dobór nastaw regulatorów przy pomocy Simulink Design Optimization.
14. Dyskretyzacja układów ciągłych.
15. Układ regulacji z regulatorem dyskretnym.