Opinto-opas 2005-2006

ACI-20010 AUTOMAATIOTEKNIIKAN PERUSTEET, 5 op
Basic Course in Automation Technology

Opintojakson vastuuhenkilö
Terho Jussila

Opettajat
Terho Jussila, vanhempi tutkija, p. 2336

Luentoajat ja -paikat
Per II,III: Maanantai 12 - 14, S1 (Sähkö, Au)
Per II,III: Tiistai 14 - 16, S1 (Sähkö, Au)

Toteutuskerrat
Toteutus 1
  Periodi 1 Periodi 2 Periodi 3 Periodi 4 Periodi 5 Kesä Opetuskieli
Luento - 2 h/vko+ 2 h/vko - - - Vain suomeksi
Harjoitus - 2 h/vko+ 2 h/vko - - - Vain suomeksi
Laboratoriotyö - 1 h/vko+ 1 h/vko - - - Vain suomeksi
Tentti   Vain suomeksi
(Lukuvuoden 2005-2006 aikataulu)
Toteutus 2
  Periodi 1 Periodi 2 Periodi 3 Periodi 4 Periodi 5 Kesä Opetuskieli
Luento 2 h/vko+ 2 h/vko - - - - Vain englanniksi
Harjoitus 2 h/vko+ 2 h/vko - - - - Vain englanniksi
Laboratoriotyö 1 h/vko+ 1 h/vko - - - - Vain englanniksi
Tentti   Vain englanniksi
(Lukuvuoden 2005-2006 aikataulu)

Tavoitteet
Tutustuttaa opiskelija automaatio- ja säätötekniikkaan: yleisjohdanto pää-ja sivuaine-esittelyineen ; takaisinkytketyn säätöjärjestelmän ilmiöt ja niihin liittyvä symbolinen ja numeerinen analyysi ja suunnittelu lineaaristen mallien avulla sekä säätimien toteutusvaihtoehtojen esittely.

Sisältö
Sisältöalue Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Takaisinkytketyn säätöjärjestelmän tarkoitus, rakenne ja toimintaperiaate. PID-säädön ja myötäkytkentäohjauksen ymmärtäminen, säätimien toteutusvaihtoehdot.     Monimuuttujasäädön periaate. 
2. Dynaamisen järjestelmän mallintaminen ja simulointi alkeislohkokaaviomalleja ja siirtofunktiomalleja käyttäen.  Differentiaalimallinnus. Tilamalli. Mallien erityisterminologia. Täsmällinen Laplace-käänteismuunnos.  Simulink. Matlab-ohjelmointi ja Matlab-kuvien dokumentointi. Lohkokaaviopohjainen linearisointi. Linearisointi takaisinkytkennän avulla. Vasteen linearisointi parametrin suhteen. 
3. Säätöjärjestelmän stabiiliuteen, stationaaritilaan ja transienttivasteeseen liittyvien ilmiöiden ymmärtäminen ja mallipohjainen kuvaaminen suljetun tai avoimen systeemin mallin avulla.  Analyysi tilamallin perusteella. Halutun dynamiikan tuottavan kompensaattorin/säätimen johto.
Takaisinkytkennän merkitys epälineaarisen prosessin säädön nopeudelle ja tarkkuudelle. 		 Aikavarianttien ja epälineaaristen systeemien stabiiliusanalyysin ongelmallisuus. 
4. Mallinnusvirheiden aiheuttaman epävarmuuden huomiointi: stabiiliusvarojen analyysi ja mitoitus Boden ja Nicholsin diagrammien avulla, herkkyys.  Nyquist-diagrammi stabiiliusanalyysissä.    
5. Askelvasteen mitoitus tunnuslukumenetelmiä käyttäen.       

Suoritusvaatimukset
Tenttiminen & PC-töitä 4h & laboratoriotöitä 2h & yhden vierailuluennon (1h) kuuntelu.

Opintojakson arviointikriteerit
Arvosanat 1-3 edellyttävät perusasioiden ja -analyysin tyydyttävää (1), keskinkertaista (2) tai hyvää (3) hallintaa. Arvosana 4 edellyttää lisäksi analyysin erinomaista hallintaa ja suunnittelumenetelmien keskinkertaista hallintaa. Arvosanaan 5 tarvitaan suunnittelumenetelmien erittäin hyvää hallintaa.

  • Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

    • Oppimateriaali
    Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL,painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
    Kirja Modern Control Systems R.C. Dorf & R.H. Bishop 0-13-127765-0 0-13-127765-0, 10. painos, www.prenhall.com Kyllä  Englanti 
    Opintomoniste Luentomuistiinpanomoniste Terho Jussila   Ostettavissa ennen 1. luentoa Kyllä  Suomi 

    Esitiedot
    Tunnus Nimi OP P/S
    ACI-10010 Automaatiotekniikan matematiikka 3 Suositeltava

    Tietoa esitietovaatimuksista
    Preppausta järjestetään mm. Laplace-muunnoksesta ja kompleksiluvuista. Tarvitset myös hyvän opiskelutekniikan ja positiivisen asenteen.

    Huomautuksia
    Korvaa vanhat kurssit 76331 ja 7603300. Suomenkielinen opintojakso alkaa 2. periodilla! Opiskelija voi valita tarjotuista luento ja laskuharjoitusajoista itselleen sopivimman. Bonus-pisteitä voi hankkia ylimääräisellä PC-työllä PCA kurssin alkupuolella. Osasuorituksia voidaan opiskelijan pyynnöstä hyväksyä myös edellisen tai seuraavan kesän mahdolliselta kesäkurssilta.

  • Opintojakson osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan.

    • Lisätietoja
    Korvaa vanhat kurssit 76331 ja 7603300. Kaikki osasuoritukset tulee suorittaa kurssin samalla toteutuskerralla tai ko. lukuvuotta edeltävän ja seuraavan kesän aikana. Luennoidaan vuosittain myös englanniksi. Laskuharjoitusten, PC-töiden ja laboratorioharjoitusten materiaali saatavilla myös englanniksi.

    Opintojaksokorvaavuus
    7603300 Automaatiotekniikan perusteet

    Opintojakson kotisivu

    Viimeksi muokattu 12.08.2005
    MuokkaajaTerho Jussila