Avtomatsko vodenje sistemov

Uvod v avtomatsko vodenje: vrste, učinki, celostni pristop, struktura računalniškega vodenja v podjetju, gradniki sistemov vodenja, sistemski pristop pri načrtovanju vodenja.

Sistemi in signali: primeri sistemov, povezava z modeliranjem, procesi, osnovni signali, uvod v spektralno analizo.

Modeliranje procesov: cilji, vrste modelov, načini modeliranja, primeri.

Zapisi matematičnih modelov: diferencialne enačbe, prenosne funkcije, bločni diagrami.

Analiza sistemov v časovnem prostoru: vpliv polov in ničel, obravnava proporcionalnih, integrirnih in diferencirnih sistemov, stabilnost.

Simulacija: simulacijska shema, indirektni način, simulacija prenosnih funkcij.

Vodenje sistemov: vpeljava z bločnimi diagrami in tehnološkimi shemami, krmiljenje, regulacija, sledenje, odpravljanje motenj, učinki povratne zanke na ustaljeni pogrešek, stabilnost, primeri, osnovni industrijski regulacijski algoritmi, proporcionalno-integrirno-diferencirni-regulator: vloga posameznih členov, uglaševanje z nastavitvenimi pravili in s simulacijo, primeri.

Orodja za računalniško podprto analizo in načrtovanje vodenja: Matlab, Control Toolbox, orodje za simulacijo Matlab- Simulink, okolje za večdomensko objektno orientirano modeliranje in simulacijo Dymola-Modelica.

Primeri z uporabo orodij za analizo, modeliranje, simulacijo in načrtovanje vodenja: ogrevanje stavbe, avtomobilsko vzmetenje, populacijska dinamika, električni sistemi, regulacija rotacijskih sistemov, robotski sistem, hidravlični sistem, …

Osnovni cilj je predstavitev avtomatike oz. avtomatskega vodenja sistemov na zanimiv način preko številnih primerov in z uporabo računalniških orodij. Pridobljene kompetence: modeliranje in simulacija enostavnejših sistemov, razumevanje principov povratne zanke, načrtovanje avtomatskega vodenja enostavnejših procesov, poznavanje najnaprednejših računalniških orodij za analizo, modeliranje, simulacijo in načrtovanje sistemov avtomatskega vodenja.

Predavanja (s številnimi primeri), nekaj zanimivih tem zunanjih predavateljev, laboratorijske vaje