Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Automatics and control in RES
Course of study:
2015/2016
Code:
BEZ-1-412-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Ecological Sources of Energy
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Gibiec Mariusz (mgi@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Gibiec Mariusz (mgi@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi realizować i opracowywać powierzone mu zadania, samodzielnie lub w zespołach, biorąc pod uwagę także aspekty pozatechniczne. Rozumie potrzebę dokształcania, systematyczności i dokładności podczas pracy oraz konieczność zachowania poufności. EZ1A_K01, EZ1A_K03, EZ1A_K07 Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 Potrafi przeprowadzić analizę i syntezę parametryczną zadanego układu regulacji. Potrafi dobrać odpowiedni typ regulatora i jego nastawy aby zrealizować postawiony cel automatycznej regulacji w instalacji wykorzystujacej OZE EZ1A_U12, EZ1A_U03 Test,
Execution of laboratory classes
M_U002 Potrafi wyznaczyć i zinterpretować charakterystyki statyczne i dynamiczne układu wykorzystującego OZE. Potrafi ocenić stabilność układu i skorygować zadany układ wprowadzając odpowiedni regulator. EZ1A_U11, EZ1A_U12, EZ1A_U03 Test,
Execution of laboratory classes
M_U003 Student potrafi zaprojektować i zrealizować dyskretny układ regulacji. Student potrafi przeprowadzić analizę i syntezę regulatorów dyskretnych. EZ1A_U17, EZ1A_U12, EZ1A_U03 Test,
Execution of laboratory classes
M_U004 Potrafi dokonać wyboru najlepszego układu sterowania dla analizowanej instalacji lub urzadzenia wykorzystującego OZE. Potrafi przeprowadzić syntezę dobranego układu sterowania wykorzystujac metody klasyczne oraz techniki sztucznej inteligencji. Potrafi dobrać i zaprogramować sterownik typu PLC EZ1A_U17, EZ1A_U12, EZ1A_U03 Test,
Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Zna pojęcia związane z układami regulacji w zakresie instalacji oraz urządzeń wykorzystujących ekologiczne i odnawialne źródła energii tj: występujące sygnały, obiekty, regulatory. EZ1A_W11 Test,
Execution of laboratory classes
M_W002 Zna własności układów regulacji bez i z opóźnieniem: uchyb statyczny, przeregulowanie, czas regulacji, pojęcia stabilności i zapasów stabilności, opóźnienia krytycznego itd. EZ1A_W16, EZ1A_W17 Test,
Execution of laboratory classes
M_W003 Zna podstawy syntezy parametrycznej regulatorów bez i z opóźnieniem. Zna metody doboru nastaw regulatorów: Zieglera-Nicholsa, stabilności aperiodycznej, kryterium amplitudy rezonansowej, dominujących stałych czasowych, mgp itp. Zna metody aproksymacji obiektów wyższego rzędu za pomocą modeli zawierających opóźnienie. EZ1A_W16, EZ1A_W17 Test,
Execution of laboratory classes
M_W004 Zna pojęcia związane z układami nieliniowymi: charakterystyki podstawowych członów nieliniowych, zasady przekształcania schematów blokowych. Zna podstawy analizy i syntezy układów nieliniowych. Zna sposoby projektowania wielowymiarowych układów sterowania w oparciu o model w przestrzeni stanów EZ1A_W16, EZ1A_W17 Test,
Execution of laboratory classes
M_W005 Student zna metody dyskretyzacji pozwalajace dokonać konwersji układów ciągłych na dyskretne. Student zna podstawy teoretyczne syntezy regulatorów dyskretnych EZ1A_W16, EZ1A_W17 Test,
Execution of laboratory classes
M_W006 Zna sposoby projektowania odpornych i adaptacyjnych układów sterowania Zna sposoby projektowania układów sterowania ze sterownikami bazującymi na sztucznej inteligencji EZ1A_W16, EZ1A_W17 Test,
Execution of laboratory classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi realizować i opracowywać powierzone mu zadania, samodzielnie lub w zespołach, biorąc pod uwagę także aspekty pozatechniczne. Rozumie potrzebę dokształcania, systematyczności i dokładności podczas pracy oraz konieczność zachowania poufności. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi przeprowadzić analizę i syntezę parametryczną zadanego układu regulacji. Potrafi dobrać odpowiedni typ regulatora i jego nastawy aby zrealizować postawiony cel automatycznej regulacji w instalacji wykorzystujacej OZE - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wyznaczyć i zinterpretować charakterystyki statyczne i dynamiczne układu wykorzystującego OZE. Potrafi ocenić stabilność układu i skorygować zadany układ wprowadzając odpowiedni regulator. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zaprojektować i zrealizować dyskretny układ regulacji. Student potrafi przeprowadzić analizę i syntezę regulatorów dyskretnych. - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi dokonać wyboru najlepszego układu sterowania dla analizowanej instalacji lub urzadzenia wykorzystującego OZE. Potrafi przeprowadzić syntezę dobranego układu sterowania wykorzystujac metody klasyczne oraz techniki sztucznej inteligencji. Potrafi dobrać i zaprogramować sterownik typu PLC - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna pojęcia związane z układami regulacji w zakresie instalacji oraz urządzeń wykorzystujących ekologiczne i odnawialne źródła energii tj: występujące sygnały, obiekty, regulatory. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna własności układów regulacji bez i z opóźnieniem: uchyb statyczny, przeregulowanie, czas regulacji, pojęcia stabilności i zapasów stabilności, opóźnienia krytycznego itd. + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawy syntezy parametrycznej regulatorów bez i z opóźnieniem. Zna metody doboru nastaw regulatorów: Zieglera-Nicholsa, stabilności aperiodycznej, kryterium amplitudy rezonansowej, dominujących stałych czasowych, mgp itp. Zna metody aproksymacji obiektów wyższego rzędu za pomocą modeli zawierających opóźnienie. + - + - - - - - - - -
M_W004 Zna pojęcia związane z układami nieliniowymi: charakterystyki podstawowych członów nieliniowych, zasady przekształcania schematów blokowych. Zna podstawy analizy i syntezy układów nieliniowych. Zna sposoby projektowania wielowymiarowych układów sterowania w oparciu o model w przestrzeni stanów + - + - - - - - - - -
M_W005 Student zna metody dyskretyzacji pozwalajace dokonać konwersji układów ciągłych na dyskretne. Student zna podstawy teoretyczne syntezy regulatorów dyskretnych + - + - - - - - - - -
M_W006 Zna sposoby projektowania odpornych i adaptacyjnych układów sterowania Zna sposoby projektowania układów sterowania ze sterownikami bazującymi na sztucznej inteligencji + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Wykład

Podstawowe pojęcia związane z teorią sterowania
Zapas stabilności układów regulacji
Zasady budowy linii pierwiastkowych (przykłady)
Własności eksploatacyjne układów regulacji
Regulatory liniowe P, PI, PD, PID
Podstawy syntezy parametrycznej regulatorów
Metoda Z-N, kryterium S.A. i MGP
Projektowanie regulatorów w dziedzinie
częstotliwości. Optymalna i parametryczna synteza regulatorów. Etapy projektowania układów cyfrowych. Układy sterowania binarnego. Modele dyskretne
obiektów ciągłych. Struktury układów regulacji cyfrowej. Podstawowe algorytmy regulacji cyfrowej: algorytm
pozycyjny PID, algorytm prędkościowy PID. Dobór parametrów algorytmów regulacji cyfrowej. Układy kompensacji cyfrowej, algorytm kompensacji automatycznej, układy kompensacji z predykcją zakłóceń. Odporne układy regulacji cyfrowej.
Sterowanie adaptacyjne. Sterowanie inteligentne. Cyfrowe
i dyskretne układy sterowania. Programowanie sterowników PLC

Laboratory classes:
Laboratorium

Wyznaczanie zapasów stabilności układów regulacji
Wyznaczanie MGP równania charakterystycznego
Właściwości eksploatacyjne układów regulacji
Właściwości regulatorów liniowych
Synteza parametryczna układów regulacji
Dobór nastaw regulatora na podstawie analizy charakterystyki układu otwartego Charakterystyki wybranych obiektów regulacji z opóźnieniem. Struktury układów regulacji cyfrowej. Podstawowe algorytmy regulacji cyfrowej: algorytm
pozycyjny PID, algorytm prędkościowy PID.
Dobór parametrów algorytmów regulacji
cyfrowej.
Układy kompensacji cyfrowej, algorytm kompensacji automatycznej, układy kompensacji z predykcją zakłóceń.
Realizacja odpornego układu regulacji cyfrowej w Matlab/Simulink,
Adaptacyjne układy regulacji cyfrowej: bezpośrednia regulacja adaptacyjna z lokowaniem zer
i biegunów, regulacja adaptacyjna minimalnowariancyjna, regulacja adaptacyjna predykcyjna.
Obsługa modułów przetwarzania analogowo-dyskretnego (AD) i dyskretno-analogowego (DA) sterowników PLC.
Zapoznanie się z praktycznymi aspektami realizacji regulatora PID. Implementacja i
testowanie własnego programu regulacji PID na sterowniku programowalnym.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 84 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 30 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 14 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Suma ważona ocen za sprawozdania oraz oceny za kolokwium

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

Jędrzykiewicz Z.: Teoria sterowania układów jednowymiarowych. Wydawnictwa AGH. Kraków,
2007
Potvin A., F.: Nonlinear Control Design Toobox. The Math Works, Inc. 1994
Górecki H.: Analiza i synteza układów regulacji z opóźnieniem. WNT. Warszawa 1971
Niederliński A. Mościński J.,Ogonowski Z.: Regulacja adaptacyjna. Warszawa, PWN 1995.
Kowal J.: Podstawy Automatyki, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków
2003
Ogata K.: Modern control engineering, Prentice Hall 2002
Dorf R., Bishop R.: Modern Control Systems, 11th edition, Pearson Prentice Hall, 2008

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None