Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
ESS017 - Reglerteknik
 
Kursplanen fastställd 2012-02-21 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: TKELT
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänt
Utbildningsnivå: Grundnivå
Huvudområde: Elektroteknik
Institution: 32 - SIGNALER OCH SYSTEM


Undervisningsspråk: Svenska
Blockschema: D

Kursmoment   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0107 Tentamen 5,5hp Betygskala: TH   5,5hp   31 Okt 2014 fm H,  02 Jan 2015 em V,  20 Aug 2015 em V
0207 Konstruktionsövning + lab 2,0hp Betygskala: UG   2,0hp    

I program

TKELT ELEKTROTEKNIK, CIVILINGENJÖR, Årskurs 3 (obligatorisk)
TKTEM TEKNISK MATEMATIK, CIVILINGENJÖR, Årskurs 3 (valbar)

Examinator:

Docent  Sébastien Gros

Ersätter

ESS015   Reglerteknik

Kursutvärdering:

http://document.chalmers.se/doc/b0fccb8c-7c89-4427-b236-a62691a9dda4


Kurshemsida saknas

 

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 transformer. Grundkunskaper inom mekanik, värmelära, ellära och elektronik för tillämpningar. Grundkurs i programmering som bakgrund för användning av datorhjälpmedel.

Syfte

Kursens syfte är att introducera begreppet dynamiskt system, och påvisa användbarheten av detta inom flera olika teknikområden. Ytterligare ett nyckelbegrepp är återkoppling, och bestämning av ett återkopplat systems stabilitet. Kursen skall även lära ut teori och metoder för design av regulatorer av PID-typ liksom regulatorer som är baserade på tillståndsåterkoppling.

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 tekniken vanligen förekommande dynamiska system, såväl i form av tillståndsekvationer som överföringsfunktioner.
* Transformera i båda riktningarna mellan linjära tillståndsekvationer och överförings-funktioner, speciellt för system av SISO-typ. Kunna linjärisera en uppställd olinjär tillståndsmodell i en jämviktspunkt. Formulera lösningar till linjära tillståndsekvationer med användning av övergångsmatriser.
* Analysera återkopplade dynamiska system, med betoning på stabilitetsbestämning baserad på Nyquistkriteriet.
* Beskriva och förklara principen för P-, I, PI-, PD- och PID-regulatorer i en reglerloop, samt kunna utföra design av sådana regulatorer, framförallt med Bodediagramsteknik.
* Analysera reglersystem med hjälp av känslighetsfunktioner, speciellt att uppskatta hur stora modellfel ett reglersystem klarar utan risk för instabilitet.
* Beskriva och förklara principen för framkoppling, kaskadreglering och kompensering av dödtid.
* Förklara och tillämpa begreppen styrbarhet och observerbarhet, samt utföra design av tillståndsåterkopplingar och observatörer med hjälp av polplaceringsmetoden.
* Diskretisera analoga regulatorer, förklara ett datoriserat reglersystems funktion, samt kunna förklara samplingsprincipen.

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. Rotort. P-, I, PI-, PD- och PID-regulatorer och deras viktigaste egenskaper. Frekvens-funktion. Icke-minimumfassystem. Bodediagram. Nicholsdiagram. Design av regler-system, huvudsakligen genom kompensering i frekvensplanet. Känslighetsfunktioner och robusthet.

Framkoppling, kaskadreglering, dödtidskompensering.

Linjär tillståndsmetodik. Stabilitet. Övergångsmatriser. Styr- och observerbarhet. Tillståndsåterkoppling och observatörer. Utsignalåterkoppling.

Datorstyrning, sampling och tidsdiskretisering.

Orientering om linjärkvadratisk reglering och Kalmanfilter.

Organisation

Kursen är organiserad som ett antal föreläsningar och räkneövningar, delvis av lärarledd typ men också genom självverksamhet med möjlighet till handledning, inlämningsuppgifter samt en laborativ uppgift.

Litteratur

Meddelas på kurshemsidan.

Examination

Skriftlig tentamen med TH betyg; Inlämn. uppg. och laboration (godkänd/underkänd).


Publicerad: fr 26 nov 2010. Ändrad: må 28 nov 2016