Napredne metode vodenja procesov

Opis predmeta

Uvod, definicije pomembnejših pojmov, identifikacija potreb po razširitvi pristopov načrtovanja

Veliki sistemi, multivariabilni sistemi, fazno-neminimalni sistemi, sistemi z mrtvim časom, nelinearni sistemi

Predstavitve in analiza kompleksnih sistemov v časovnem in frekvenčnem prostoru s poudarkom na paralelizmih in razlikah h klasičnim predstavitvam

Kriteriji kvalitete načrtovanja v časovnem in frekvenčnem prostoru in koncepti optimalnosti (klasični pristopi in težave pri kompleksnih sistemih, ki se odražajo v problemih pri definiciji kriterijskih funkcij in konvergentnosti klasičnih metod, uporaba evolucijskega računanja in nekatere relativne prednosti)

Vpeljava pristopov načrtovanja, ki slonijo na direktnih razširitvah klasičnih metod (decentralizirano in hierarhično vodenje, uglaševanje regulatorjev, razstavljanje, INA, IMC, metode premikanja polov, ki slonijo na diadičnih regulatorjih)

Adaptivni regulatorji in nekateri pristopi k načrtovanju

Uporaba metod evolucijskega računanja pri načrtovanju kompleksnih sistemov z nekaterimi poudarki na učinkoviti kombinaciji predstavljenihalgoritmov

Koncepti ekspertnih sistemov pri načrtovanju vodenja

Raba programskega paketa MATLAB z ustreznimi orodji

Ilustrativni primeri načrtovanja vodenja realnih sistemov ob uporabi kompleksnejših laboratorijskih pilotnih naprav.

Predmet učimo na programih

Elektrotehnika 2. stopnja

Cilji in kompetence

Cilji predmeta so:

razvrstiti sisteme vodenja, ki jih uvrščamo med kompleksne,

opisati metode analize, ki pojasnjujejo pomembne lastnosti tovrstnih sistemov,

pojasniti paralelizme in potrebne razširitve glede na klasične pristope vodenja,

predstaviti nekatere učinkovite pristope načrtovanja s poudarkom na različnih aspektih optimalnosti,

predstaviti nekatera programska orodja MATLAB in njihovo uporabnost v podporo obravnavani tematiki,
študente opozoriti na primerne metode iskanja literature, raziskovanja in ustrezne pisne in ustne predstavitve rezultatov načrtovanja.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, domače naloge, laboratorijske vaje, seminarsko in projektno delo

Predvideni študijski rezultati

Študentje bodo pridobili znanja, ki bodo omogočala:

prepoznavanje sistemov, ki so kompleksni in težavni za vodenje;
uporabo izbranih metod načrtovanja vodenja tovrstnih sistemov;
postopno načrtovanje rešitve v smeri, ki predstavlja rešitev v obliki ekspernega sistema;
implementacijo regulatorjev pri izvedbi vodenja realnih kompleksnih sistemov;
kvantitativno in kvalitativno vrednotenje načtanega vodenja.

Temeljni viri in literatura

ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Napredne metode vodenja sistemov, Študijsko gradivo. Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, 2016.
KARBA, Rihard, ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Multivariabilni sistemi. Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, Založba FE in FRI, 2010.
ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Multivariabilni sistemi: Zbirka kompleksnejših problemov. Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, Založba FE in FRI, 2004.
ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Multivariabilni sistemi: Predstavitev, analiza in načrtovanje skozi primere. Fakulteta za elektrotehniko, Založba FE in FRI, 2003.
SKOGESTAD, Sigurd. POSTLETHWAITE, Ian. Multivariable Feedback Control, Analysis and Design, John Wiley and Sons, Chichester, 1996.
MORARI, M., and ZAFIRIOU, E.. Robust Process Control, Prentice-Hall, 1989.
JAMSHIDI, M.. Large-Scale Systems: Modeling, Control and Fuzzy Logic, Prentice Hall PRT, New Jersey, 199
LYSHEVSKI, S. E.. Control Systems Theory with Engineering Applications, Birkhauser, Boston, 2001.
ÅSTRÖM, Karl Johan, WITTENMARK, Björn. Adaptive control, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Boston, MA, USA, 1994.
ÅSTRÖM, Karl Johan, HÄGGLUND, Tore. Advanced PID Control. With. ISA, 2005.
TEWARI, A.. Modern Control Design with Matlab and Simulink, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2002.