høst 2019

AUT-2005 Reguleringsteknikk - 10 stp

Sist endret: 19.11.2019

Ansvarlig fakultet

Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi

Studiested

Tromsø |

Søknadsfrist

1. juni

Emnetype

Emnet kan tas som enkeltemne.

Opptakskrav

Generell studiekompetanse og Matematikk R1 og R2 og Fysikk 1.

Søknadskode: 9391 - enkeltemner i ingeniørfag.

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.

Anbefalte forkunnskaper

AUT-2005 Reguleringsteknikk, MAT-1052 Matematikk 2 for ingeniører

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.

Undervisnings- og eksamensspråk

Norsk. Undervisningen og eksamen kan bli gitt på engelsk dersom emnet tas av utvekslingsstudenter.

Undervisning

56 t forelesning, 14 t regneøving, Obligatoriske øvinger og laboppgaver.

Eksamen

Følgende arbeidskrav må være møtt 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.

Eksamensform: 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.

Kontinuasjonseksamen: Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet.

Tillatte hjelpemidler ved eksamen: Kalkulator med tømt minne.

Eksamensdato

Skriftlig Eksamen 02.12.2019

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres på uit.no/eksamen og i studentweb primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret

Timeplan

Studiepoengreduksjon

AS312 Reguleringsteknikk 10 stp