Reguleringsteknik 2
Overordnede kursusmål
Kurset sigter mod at skabe analytiske redskaber og metoder til design af lineære styringssystemer til MIMO (Multi-input multi-ouptut) fysiske systemer, baseret på staten rummet rammer. Kurset præsenterer også, hvordan de teoretiske metoder omsætte til computerstøttet teknikker til praktisk design og implementering af kontrolsystemerne.
Se kursusbeskrivelse på engelsk
Læringsmål
- Identificer tilstandsvariable i en enkelt/multivariabelt dynamiske system og formulere den tilsvarende ikke-lineær tilstandsmodeller
- Beregne lineære tilstandsmodeller fra ikke-lineære modeller og relatere deres adfærd tæt på/langt væk fra det linearisering punktet
- Vurdere systemets statiske og dynamiske egenskaber og diskutere deres virkninger på adfærd af systemets tilstandsvariable og udgange
- Design fuld state feedback regulatorer uden/med integral virkning og sammenligne de respektive lukket-sløjfe overførings funktioner i forhold til design specifikationer
- Design fuld/reduceret ordens tilstands estimatorer og vurder deres estimations fejl
- Syntetisere output feedback regulatorer og evaluere deres ydeevne i forhold til fuld tilstand feedback- regulatorer
- Forklare simple stokastiske processer og beregne effekten af støj udbredelse gennem et dynamisk system
- Design lineære kvadratiske optimal feedback regulatorer og tilstands estimatorer ( Kalman filter) og vurdere fordele/ulemper ved optimale løsninger med hensyn til ikke- optimale dem
- Syntetisere optimale output feedback regulatorer og evaluere deres ydeevne i forhold til ikke-optimale output feedback regulatorer
- Analysere lukket sløjfe systemets ydeevne og konkludere om niveauet for overholdelse af specifikationer
- Bruge Matlab/Simulink som CAD-værktøj til analyse, design og simulering af dynamiske systemer
Kursusindhold
Multivariable (MIMO) kontinuerte og diskrete systemer og deres beskrivende ligninger. Tilstandsbeskrivelse. Linearisering. Laplace- og z-transformation anvendt på MIMO systemer. Sammenhæng mellem tilstands- og overføringsfunktionsbeskrivelser. Tilstandstransformationer og standardformer. Poler, nulpunkter og egenværdier, minimal repræsentation, diskussion af fælles poler og nulpunkter. Styrbarhed, Observerbarhed, Gram-matricer, Stabilitet. Tilstandstilbagekobling og polplacering. Integralregulering. Optimalregulering ved minimering af kvadratisk index i kontinuert og diskret tid (LQR). Kontinuerte og diskrete observere. Introduktion til stokastiske processer for kalmanfiltre og LQG dimensionering.
Anbefalede forudsætninger
31300/34721/31301/34722
Undervisningsform
Forelæsninger (2 gange om ugen), grupperegning øvelser (Matlab/Simulink), hjemmeopgaver.
Fakultet
Bemærkninger
Kurset er relevant som tilvalgskursus for diplomstuderende.
E-learning anvendes i form af on-line voting systems, forelæsningsvideoer og digital eksamen.




