Osnove regulacijske tehnike

Opis predmeta

Opisovanje linearnih sistemov: prehodna funkcija, prenosna funkcija, merjenje ali izračun frekvenčnega odziva in podajanje frekvenčne karakteristike v Bodejevem, Nicholsovem in Nyquistovem diagramu. Ponazoritev regulacijskih sistemov z blokovnimi diagrami, prenosne funkcije odprtozančnih in zaprtozančnih sistemov za različne vplivne veličine.

Stabilnost in stabilnostni kriteriji, statični in dinamični pogrešek.

Lastnosti gradnikov regulacijskih sistemov v močnostni elektrotehniki.

PID regulatorji in njihova realizacija z analogno in digitalno elektroniko.

Optimiranje parametrov regulatorjev.

Kaskadne regulacije, procesne regulacije.

Posebnosti pri digitalnih regulacijah.

Vpliv nelinearnosti na obnašanje regulacijskih sistemov; integralski pobeg, mejno nihanje.

Osnove simulacij in uporaba sodobnih programskih orodij za simulacijo regulacijskih sistemov in njihovo optimiranje.

Primeri regulacij v močnostni elektrotehniki.

Cilji in kompetence

Študent bo usvojil osnovne pojme s področja regulacijske tehnike s poudarkom na linearnih sistemih. Naučil se bo uporabljati manj zahtevne metode za načrtovanje in analizo regulacijskih sistemov, pri čemer si bo pomagal s sodobnimi programskimi orodji. S kritičnim pristopom bo učinkovito posluževal izvedene regulacijske sisteme in jih po potrebi optimiral ter nadgrajeval, z nekaj dodatnega znanja pa bo usposobljen za načrtovanje preprostejših regulacijskih sistemov na področju močnostne elektrotehnike.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja (45 ur) in laboratorijske vaje (15 ur).

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Študent bo razumel osnovne pojme s področja regulacijske tehnike in spoznal manj zahtevne načine za opisovanje električnih in mehanskih sistemov.

Uporaba:

Študent bo učinkovito posluževal že izvedene regulacijske sisteme na področju močnostne elektrotehnike ter jih po potrebi nadgrajeval in optimiral.

Refleksija:

Študent se bo zavedal statičnih in dinamičnih lastnosti gradnikov regulacijskih krogov ter znal ovrednotiti njihov vpliv na učinkovitost regulacije.

Prenosljive spretnosti:

Spretnosti, pridobljene pri tem predmetu, bodo podlaga za razumevanje in študij regulacijskih sistemov, ki se obravnavajo pri drugih predmetih iz energetike, elektromotorskih pogonov in elektriških tehnoloških procesov. Študent bo poleg regulacijskih sistemov v tehniki ovrednotil tudi delovanje povratnozančnih sistemov v naravi in družbi.

Reference nosilca

  1. KONTARČEK, Andraž, BAJEC, Primož, NEMEC, Mitja, AMBROŽIČ, Vanja, NEDELJKOVIĆ, David. Cost-effective three-phase PMSM drive tolerant to open-phase fault. IEEE transactions on industrial electronics, ISSN 0278-0046. [Print ed.], Nov. 2015, vol. 62, no. 11, str. 6708-6718.
  2. SLADIĆ, Saša, SKOK, Srđan, NEDELJKOVIĆ, David. Efficiency considerations and application limits of single-phase active power filter with converters for photoenergy applications. International journal of photoenergy, 2011, vol. 2011, str. 1-8.
  3. DROBNIČ, Klemen, NEMEC, Mitja, NEDELJKOVIĆ, David, AMBROŽIČ, Vanja. Predictive direct control applied to AC drives and active power filter. IEEE trans. ind. electron. (1982. Print). [Print ed.], Jun. 2009, vol. 56, no. 6, str. 1884-189
  4. AMBROŽIČ, Vanja, FIŠER, Rastko, NEDELJKOVIĆ, David. Direct current control – a new current regulation principle. IEEE trans. power electron., jan. 2003, vol. 18, no. 1, str. 495-503.
  5. NEDELJKOVIĆ, David, NASTRAN, Janez, VONČINA, Danijel, AMBROŽIČ, Vanja. Synchronization of active power filter current reference to the network. IEEE trans. ind. electron. (1982. Print). [Print ed.], 1999, vol. 46, no. 2, str. 333-339.

Temeljni viri in literatura

  1. David Nedeljković: Regulacije v močnostni elektrotehniki, predvideni izid 2016.
  2. Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini: Feedback control of dynamic systems, Addison-Wesley, 2010.
  3. Dogan Ibrahim: Microcontroller based applied digital control: J. Wiley & Sons, 2006.
  4. Werner Leonhard: Control of Electrical Drives, Springer; 2001.
  5. Vanja Ambrožič, Peter Zajec: Električni servo pogoni, Slovensko združenje elektroenergetikov CIGRÉ-CIRED, 2016.
  6. Rafael Cajhen: Regulacije, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo, 1990.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411