Koronaviruset:

På grunn av koronasituasjonen kan det bli endringer i undervisning og eksamen høsten 2020. Informasjon om eventuelle endringer, kunngjøres direkte til studenter som er oppmeldt i emnet.

høst 2020

AUT-2603 Reguleringsteknikk - 10 stp

Sist endret: 25.06.2020

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 

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. Tilstandsrom­modeller.
  • "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

MAT-1051 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 frekvens­responser, 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

56t forelesning, 22t regneøving, 24t laboratorieoppgaver.

Andre bestemmelser: Bruk av dataverktøyene Matlab og Simulink er sentralt i kurset og det forventes en del egenlæring i disse verktøyene.

Eksamen

Arbeidskrav:

Tre arbeidskrav som må være godkjent før studenten kan ta eksamen:

  • Godkjent øvingsopplegg
  • Godkjent oppmøte på samtlige lab.-gjennomføringer
  • Godkjent lab.-rapport på samtlige lab.-gjennomføringer

Eksamen:

4-timers skriftlig eksamen.

Vurdering:

Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.

Kontinuasjon:

Det gis rett til kontinuasjon.

Eksamensdato

Skriftlig eksamen 02.12.2020

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

AUT-2005 Reguleringsteknikk 10 stp