Inženýrské aplikace teorie systémů s dopravním zpožděním (W37A004)
Departments:ústav přístrojové a řídící techniky (12110)
Abbreviation:Approved:27.04.2017
Valid until: ??Range:6P+0C
Semestr:Z,LCredits:
Completion:ZKLanguage:CS
Annotation
Předmět je zaměřen na využití moderní teorie systémů se zpožděním v inženýrských, především strojařských aplikacích. Úvodní část je zaměřena na klasifikaci systémů se zpožděním a analýzu jejich dynamických vlastností. Následně jsou prezentovány základní principy v návrhu řízení systémů se zpožděním, a to od klasických kompenzačních schémat (Smithův prediktor), až po metody využívající moderních optimalizačních metod spektrálního a robustního návrhu. Klíčové aspekty analýzy dynamických vlastností a syntézy řízení systémů se zpožděním jsou dále demonstrovány na typických inženýrských aplikacích - od klasické problematiky transportních zpoždění v rozvodných sítích, analýzy destabilizujích vibrací u soustružení a frézování, tlumení vibrací a kmitavých módů flexibilních mechanických systémů, po problematiku tele-operačního řízení robotů.
Structure
1. Systémy s distribuovanými parametry a jejich popis pomocí systémů se zpožděním, klasifikace a struktura modelů se zpožděním, spektrální a frekvenční vlastnosti systému nekonečného řádu
2. Návrh systémů řízení založený na kompenzaci zpoždění, Smithův prediktor a jeho robustní verze, metoda s vnitřním modelem, metoda přidělení konečného spektra
3. Syntéza návrhu regulátoru konečného řádu pro systémy nekonečného řádu ve spektrální a frekvenční oblastech, minimalizace normy H-nekonečno.
4. Aplikace 1 - distribuované systémy s transportními zpožděními, rozvodné sítě, teplonosné potrubní systémy
5. Aplikace 2 - vznik samobuzených vibrací (tzv. regenerative chatter) v procesech soustružení a frézování
6. Aplikace 3 - algoritmy se zpožděním v systémech tlumení vibrací, zpožděný rezonátor
7. Aplikace 4 - kompenzace kmitavých módů flexibilních systémů pomocí tvarovačů signálu (např. kompenzace kývání zavěšeného břemene při pohybu portálového jeřábu)
8. Aplikace 5 - tele-operační řízení robotů s komunikačním zpožděním
Structure of tutorial
Literarture
Michiels, W., Niculescu, S. I Stability, Control, and Computation for Time-Delay Systems: An Eigenvalue-Based Approach. Advances in Design and Control 27, SIAM Publications, Philadelphia, 2014
Gu K, Chen J, Kharitonov VL. Stability of time-delay systems. Springer Science & Business Media; 2003 Jun 26.
Hu, H., Wang, Z. Dynamics of Controlled Mechanical Systems with Delayed Feedback, Springer, Berlin Heidelberg, 2002
Requirements
Zvládnutí základních metod syntézy matematických modelů a teorie systémů řízení
Keywords
Dopravní zpoždění, systém se zpožděním, spektrum systému, frekvenční vlastnosti, parametrizace regulátoru, optimalizační metody návrhu řízení, simulace dynamických systémů
data online/KOS/FS :: [Helpdesk] (hlášení problémů) :: - print date: 8.12.2019, 15:11 © 2011-2017 [CPS] v3.7 (master/180e4e5a/2019-10-09/02:51)