Sök i kursutbudet

Använda sökfunktionen för att hitta i Chalmers utbildningsutbud, både vad gäller kurser och program. När det finns en kurshemsida visas en hus-symbol som leder till denna sida.
Sök program och utbildningsplaner


Institutionernas kurser för doktorander

Kursplan för

Läsår
ESS217 - Reglerteknik och mätteknik  
Process control and measurement techniques
 
Kursplanen fastställd 2016-02-19 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: TKKMT
6,0 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Grundnivå
Huvudområde: Elektroteknik
Institution: 32 - ELEKTROTEKNIK


Undervisningsspråk: Svenska
Sökbar för utbytesstudenter: Nej
Blockschema: D+

Kursmoment   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0116 Tentamen 4,5hp Betygskala: TH   4,5hp   16 Jan 2019 fm M   24 Apr 2019 fm M   28 Aug 2019 em M  
0216 Laboration 1,5hp Betygskala: UG   1,5hp    

I program

TKKMT KEMITEKNIK, CIVILINGENJÖR, Årskurs 3 (obligatorisk)

Examinator:

Torsten Wik

Ersätter

ESS216   Reglerteknik


 

Behörighet:

För kurser på grundnivå inom Chalmers utbildningsprogram gäller samma behörighetskrav som till de(t) program där kursen ingår i programplanen.

Kursspecifika förkunskaper

Matematisk analys i en och flera variabler. Grundläggande matristeori, speciellt egenvärden. Komplexa tal. Linjära ordinära differentialekvationer och Laplace-transformer. Termodynamik, transportprocesser samt grundläggande mekanik. Grundkurs i programmering som bakgrund för användning av datorhjälpmedel.

Syfte

Ett syfte med kursen är att introducera begreppet dynamiskt system, med tillämpning framför allt inom processtekniken. Ett annat nyckelbegrepp är återkoppling. Särskilt viktigt är bestämning av ett återkopplat systems stabilitet, samt teori och metoder för design av regulatorer av PID-typ. Kursen behandlar även olika typer av sensorer av betydelse för processindustrin. Eftersom mätning av icke-elektriska storheter oftast innebär någon form av elektrisk signalbehandling, tar kursen även upp lik- och växel-strömskretsar, och speciellt bryggkopplingar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Förklara och förstå den principiella funktionen hos ett reglersystem, samt kunna definiera grundläggande reglertekniska begrepp.

  • Beskriva och förklara de viktigaste egenskaperna hos linjära dynamiska system.

  • Uppställa modeller för inom processtekniken vanligen
    förekommande dynamiska system, såväl i form av tillståndsekvationer som
    överföringsfunktioner.

  • Transformera i båda riktningarna mellan linjära
    tillståndsekvationer och överförings-funktioner, speciellt för
    enkelvariabla system.
  • Linjärisera olinjära tillståndsekvationer.

  • Kunna tillämpa Nyquistkriteriet vid stabilitetsanalys av återkopplade system.

  • Beskriva och förklara principen för P-, I, PI-, PD- och
    PID-regulatorer i en reglerloop, samt kunna utföra design av sådana
    regulatorer, speciellt med Bodediagramsteknik.

  • Analysera reglersystem med hjälp av känslighetsfunktioner.
    Särskilt viktigt är att kunna uppskatta hur stora modellfel
    reglersystemet klarar utan risk för instabilitet.

  • Beskriva och förklara principerna för framkoppling och för kaskadreglering.

  • Diskretisera analoga regulatorer, förklara ett datoriserat
    reglersystems funktion, samt förklara samplingsprincipen. Förklara
    funktionen av enkla linjära digitala filter.

  • Beskriva och förklara principen för några inom kemi- och processtekniken vanliga sensortyper.

  • Utföra enkla beräkningar på likströms- och växelströmskretsar.
  • Kunna härleda balansvillkor för några vanliga
    bryggkopplingar.

Innehåll

Kursen kan beskrivas som en grundläggande kurs om dynamik och reglering
av linjära tidskontinuerliga system:
  • Uppställning av tillståndsmodeller
    för linjära och för olinjära system. Linjärisering av
    tillståndsekvationer och framtagning av överföringsfunktioner.
  • Analys av linjära dynamiska system. Analys av återkopplade system.
  • Nyquistkriteriet. P-, I, PI-, PD- och PID-regulatorer och deras
    viktigaste egenskaper.
  • Bodediagram. Icke-minimumfassystem. Design av
    reglersystem, framför allt genom kompensering i frekvensplanet.
    Känslighetsfunktioner och robusthet.
  • Regulatorstrukturer. Framkoppling, kaskadreglering.
  • Datorstyrning, sampling och tidsdiskretisering.
  • Sensorer och digitala filter.
  • Enkla lik- och växelströmskretsar. Bryggkopplingar.

Organisation

Kursen är organiserad som ett antal föreläsningar och räkneövningar, samt två laborativa uppgifter.

Litteratur

T. Glad and L. Ljung: Reglerteknik - Grundläggande teori, Studentlitteratur, 2006, ISBN 91-44-04308-2.

B. Lennartson: Reglerteknikens grunder. Studentlitteratur.

Exempelsamling med lösningstips

Kompendium i mätteknik

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen med betyg (underkänd, 3, 4 eller 5)
Inlämningsuppgift kan ge bonuspoäng till tentamen
Avklarade laborationer (godkänd/underkänd).


Publicerad: to 02 sep 2010. Ändrad: må 16 jul 2018