Svenska Studiehandboken kurser

Systemteknik

SMR035 Reglerteknik 4.0 Poäng

Ämne (enl SCB)
Elektroteknik

Nivå/Djup
A/0-40 (G Grund)

Program/Tidsperiod
Mi2 / Lp III

SPRÅK: Svenska

EXAMINATOR
G Harlin Univ adj

FASTSTÄLLD
Kursplanen är fastställd av institutionen för systemteknik 1997-02-19 att gälla från H97.

FÖRKUNSKAPSKRAV

MÅL
Studenterna ska lära sig de vanligaste klassiska metoderna för analys och syntes av återkopplade reglersystem.

INNEHÅLL
Inledning: Introduktion av några vanliga reglertekniska begrepp, t.ex statiska system, dynamiska system, process, referenssignal (börvärde), styrsignal, utsignal (ärvärde), störning, öppna system, mätsignal, återkoppling, regulator, slutna system, reglerproblemet, servoproblemet, regulatorproblemet, reglerfel, modellbygge, linjärisering, specifikationer, syntes, implementering (realisering), etc. Matematiska modeller: Matematisk modellering av fysikaliska system. Differentialekvationer. Linjärisering. Matematiska hjälpmedel: Laplacetransformen. Deriveringssatsen. Transformlexikon. Överföringsfunktion. Poler. Nollställen. Stegsvar. Slutvärdessatsen. Statisk förstärkning. Begynnelsevärdessatsen. Impulssvar. Viktsfunktion. Superpositionsprincipen. Blockscheman. Simulering: Introduktion av programmet Regsim, vilket är ett program för bl.a simulering av linjära och olinjära differentialekvationer. Tillståndsvariabler. Tillståndsvariabeldiagram. Återkopplade system: PID-regulatorn. Processtörningar. Kvarstående reglerfel. Integralverkan. Stabilitetsbegrepp. Karaktäristiska ekvationen. Routh-Hurwitz-kriteriet. Kvarstående reglerfel. Felkoefficient. Rotorten. Förenklade Nyquist-kriteriet. Tidskonstant. Relativ dämpning. Kritisk dämpning. Frekvensanalytiska designmetoder: Frekvensfunktionen. Superpositionsprincipen. Frekvenssvar. Frekvensanalys. Lågpassfilter. Nicholsdiagram. Bodediagram. Amplitudkurvan. Faskurvan. Resonanstopp. Asymptotiska Bodediagram. Brytfrekvens. Lågfrekvensasymptot. Högfrekvensasymptot. Dekad. Oktav. Decibel. Tidsfördröjningar. Amplitudmarginal (förstärkningsmarginal). Fasmarginal. 3dB-bandbredd. Skärfrekvens. Resonanstopp. Resonansfrekvens. Dimensionering av regulatorer: Ziegler-Nichols metoder. Frekvensanalytisk dimensionering. PID-regulatorer. Kaskadreglering. Framkoppling. Datorn som regulator: Inledande exempel. Matematiska hjälpmedel för samplade system. Frekvensspektrum.Fourierserien. Rekonstruktion av samplad signal. Differensekvationer. Något om z-transformen och räkneregler för z-transformen. Diskretisering av processer: Diskretisering av kontinuerliga processer med hjälp av tabell. Stabilitet för samplade system: Stabilitetskriterier. Jury«s test. Routh-Hurwitz-kriteriet.Rotorten. Nyquistkriteriet. Översättning av tidskontinuerligt dimensionerade regulatorer: Eulers metod. Backward difference. Tustin«s metod. PID-regulator implementerad i dator. Tidsdiskret dimensionering av regulatorer: Polplacering med digitala PID-regulator. Statisk förstärkning. Synpunkter på val av samplingsintervall. Polynomregulatorer: Dimensionering av polynomregulatorer. Synpunkter på val av T(z)-polynomet. Bodediagram för digitala system: Tidsdiskret frekvensfunktion. Digitala filter. Laborationer: nr 1 o 2 RegSim-övning I och II nr 3 En tankprocess nr 4 Samplade system

UNDERVISNING
Undervisningen består av föreläsningar, räkneövningar och laborationer. Laborationerna avser att ge insikt i hur teorin kan tillämpas i praktiskt reglertekniskt arbete samt att ge ökad förtrogenhet med analys- och simuleringsverktyg.

EXAMINATION
Skriftlig tentamen med differentierade sifferbetyg och godkända laborationer.
KURSENS BETYGSKALA: U, 3, 4, 5

MOMENT/PROV


Laboration                                                  	  1.0	Poäng
Tentamen                                                    	  3.0	Poäng

LITTERATUR
Gustafsson H., Kompendium i Reglerteknik, LuTH. Gustafsson H. m.fl., Laborationer i Reglerteknik, Ltu, 1997. Sundqvist J. och Näslund R., Reglerteknik, Formelsamling. Studentlitteratur, 1991. ISBN 91-44-33781-7 Gustafsson T., RegSim, Manual, Ltu, 1997. Gustafsson H., Simulera med RegSim. Exempel som visar hur man skriver program. LuTH.

ÖVRIGT
Kursen ges på svenska men kursboken är engelsk. Gösta Harlin sitter i rum A3125 och kan nås på tel. 91141 eller e-post gosta@sm.luth.se

Last modified: 97-12-03
Further information: Gösta Harlin, tel. 0920-91141
Tillbaka till institutions meny