vår 2019: AUT-2005 Reguleringsteknikk - 10 stp
Innhold
Dette er et sentralt emne for en Automasjonsingeniør der kunnskapene fra realfagsemnene Matematikk, Fysikk og kjemi integreres med tekniske og analytiske ferdigheter.
- Matematisk modellering av fysiske systemer.
- Systemteoretisk grunnlag: Statisk analyse. Laplace-transformasjon. Transferfunksjoner. Poler og nullpunkt. Blokkdiagram. Tilstandsrom-modeller.
- "Standard" transferfunksjoner: Analyse i tidsplan/s-plan/frekvensplan, Ulineære system og linearisering.
- Eksperimentell modellering
- Parameterestimering: Minste kvadraters prinsipp. Kurvetilpasning. Modellering basert på observasjoner/logginger. Systemidentifisering med Matlab/Simulink.
- PID-regulatorer og tunings-metoder: P, PI, PD, PID. Modifikasjoner. Skogestads metode, Ziegler-Nichols', Autotuning.
- Frekvensrespons: Definisjon. vs. standard systemer. Asymptotisk frekvensrespons. Bodediagram.
- Stabilitet: Definisjoner. Polplassering vs. Stabilitet, Nyquist.
- Reguleringssystemers ytelse: Servostyring- vs. prosessregulering. Følge- og reguleringsegenskaper.
- Andre reguleringsstrategier: Foroverkopling, Kaskadekopling, Multivariabel regulering, Dødtidskompensering, Adaptiv regulering basert på parametertabell.
- Diskrete systemer: Sampling. Z-transformasjon. Diskretisering av kontinuerlige systemer og regulatorer.
Hva lærer du
Kunnskaper og forståelse
- Har god teoretisk og praktisk forståelse av de temaene som gjennomgås.
- Dybdekunnskaper innen lineære systemer, tids- og frekvens-responser, og om analyse og modellering av prosesser og reguleringssystem.
- Har grundige kunnskaper om PID-regulering og andre tradisjonelle reguleringsstrategier
- Gode kunnskaper om implementering av reguleringssystemer i Matlab/ Simulink.
Ferdigheter
- Kan bruke matematikk og dataverktøy for matematisk modellering, og analyse av prosessdynamikk og reguleringssystemer.
- Skal kunne bruke ulike metoder for design av PID-parametere og vurdere resultater basert på simuleringer og praktiske tester.
- Skal være i stand til å foreslå riktig reguleringsstrategi for enkle prosessdynamiske anlegg.
Generell kompetanse
- Forstår den matematiske beskrivelsen av enkel prosessdynamikk og anvendelse av matematiske metoder og for analyse og design av regulerings-systemer og støttesystemer.
Eksamen
Følgende arbeidskrav må være bestått før studenten kan fremstille seg til eksamen
- 5 av 7 obligatoriske øvinger levert og godkjent
- Har deltatt på alle praktiske øvelser på lab-en.
- Deltatt i skriving av, og fått godkjent en samlet laboratorierapport.
Eksamen:
5 timers skriftlig eksamen.
Eksamen kan bli avholdt på datalab med bruk av PC og programvarene Matlab og Simulink.
Karakterskala
Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.
Kontinuasjon
Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet.
Error rendering component
- Om emnet
- Studiested: Tromsø |
- Studiepoeng: 10
- Emnekode: AUT-2005
- Ansvarlig enhet
- Institutt for automasjon og prosessteknologi