
Systeemit ja säätö, Luento-opetus
Laajuus
5 opToteutusaika
Hakuaika
Hinta
Kampus
Kaupunki
Tiedekunta tai osaamisyksikkö
Opetuksessa käytettävät kielet
Koodi
Koulutusala
Opetustapa
Opintojen taso
Systeemit ja säätö, 5 op
Näytä
Osaa (arvosana 3/5):
1. Tunnistaa systeemien hallinnan peruskäsitteet ja elementit, ja määritellä opintojaksolla esitellyt menetelmät suhteessa näihin.
2. Mallintaa mallikonversioiden avulla
3. Analysoida lineaarisen systeemin stabiiliuden, ohjattavuuden ja tarkkailtavuuden
4. Suunnitella takaisinkytketyn tilasäädön.
5. Kaksi seuraavista: (a) suunnitella yksinkertaisen malliprediktiivisen säätimen,
(b) suunnitella Smith-prediktorin,
(c) suunnitella diskreettiaikaisen PID-säätimen neliöllisen kriteerin minimoinnilla,
(d) arvioida satunnaista säätötulosta tilastollisesti.
6. Soveltaa z-muunnosta, z-siirtofunktiota ja tilaesitystä edellä mainituissa tehtävissä.
Arvosana (1/5): vähintään kolme oppimistavoitteista täyttyy.
Ydinsisältö
- Systeemin käsite ja systeemin hallinnan elementit. Lineaarinen aikainvariantti. Diskreettiaikaisen ilmiön ei-kokeellinen mallintaminen. Näytteenottoteoreema.
- Alkeislohkokaavio. z-muunnos, z-käänteismuunnos, z-siirtofunktio, operaattorisiirtofunktiot. Tilaesitys.
- Stabiilius, ohjattavuus, tarkkailtavuus, taajuusvaste, juuriura. Diskreetin ajan ja jatkuvan ajan mallien välinen yhteys ja diskreetin ajan malleihin liittyvät rajoitukset.
- Takaisinkytketyn säädön suunnittelu.
- Tilatakaisinkytkentöjen, tilaestimaattorien ja estimaattoripohjaisten säätimien suunnittelu.
- Viiveellisen LTI-mallin ZOH-diskretointi
- Operaattorisiirtofunktiot
- Siirtofunktion tilaesityksiä
Täydentävä tietämys
- Perus-Matlabin tarjoamia simulointimahdollisuuksia
- Matlab-funktion luominen
- Stabiiliustesti Schur-Cohn
- Ominaisarvon, DC-vahvistuksen ja vasteen herkkyys
- Aikainvarianttisuus & Aikavarianttien systeemien tarkasteluja
- Tilaesityksen ja siirtofunktiomatriisin muodostaminen alisysteemien vastaavasta mallista
- Laskennan luotettavuuden parantaminen
- Kaksi lisätaitoa Osaamistavoitteiden kohdasta 5
Yhteiset
Harjoitukset:
11.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
18.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
25.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
01.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
08.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
15.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
22.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
08.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
15.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
22.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
29.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
05.04.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
12.04.2022 12:00 - 14:00
26.04.2022 12:00 - 14:00
Luennot:
10.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
17.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
24.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
31.01.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
07.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
14.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
21.02.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
07.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
14.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
21.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
28.03.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
04.04.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
11.04.2022 12:00 - 14:00, TAU Sähkötalo SA203 S2 auditorio (90)
25.04.2022 12:00 - 14:00
Monimuoto-opetus:
11.01.2022 16:00 - 17:00
18.01.2022 16:00 - 17:00
25.01.2022 16:00 - 17:00
01.02.2022 16:00 - 17:00
08.02.2022 16:00 - 17:00
15.02.2022 16:00 - 17:00
22.02.2022 16:00 - 17:00
08.03.2022 16:00 - 17:00
15.03.2022 16:00 - 17:00
22.03.2022 16:00 - 17:00
29.03.2022 16:00 - 17:00
05.04.2022 16:00 - 17:00
12.04.2022 16:00 - 17:00
19.04.2022 16:00 - 17:00
26.04.2022 16:00 - 17:00
Seminaari:
11.02.2022 14:00 - 16:00
18.03.2022 14:00 - 16:00
22.04.2022 14:00 - 16:00
Luennot, laskuharjoitukset ja tietokoneharjoitukset vapaaehtoiset. Tietokoneharjoituksissa voi hankkia takuupisteitä. 3 pakollista PC-työtä, 3 pakollista seminaaria, 3 pakollista testiä tai ne korvaava kokonaistentti.
Esitiedot
Perustiedot analogisesta säätötekniikasta sis. differentiaaliyhtälöt, viiveilmiöt, siirtofunktio, taajuusvaste, PID-säädin sekä kompleksilukujen, polynomien ja matriisien peruskäsitteet ja alkeiskäyttö. Suositeltavia esitieto-opintojaksoja listataan alla:Esitieto
- Tunnus: ASE-1131
- Nimi: Automaatio
- Laajuus: 5
- Pakollisuus: Pakollinen
- Vaihtoehtoisuus: ASE-1252, ASE-1259
Esitieto
- Tunnus: ASE-1252
- Nimi: Järjestelmien ohjaus
- Laajuus: 5
- Pakollisuus: Pakollinen
- Vaihtoehtoisuus: ASE.1131, ASE-1259
Esitieto
- Tunnus: ASE-1259
- Nimi: Introduction to Control
- Laajuus: 5-7
- Pakollisuus: Pakollinen
- Vaihtoehtoisuus: ASE-1252, ASE-1259
Pakolliset esitiedot
- Järjestelmien ohjaus, ASE-1252, 5op
- Introduction to Control, AUT.130, 5op
- Automaatio, AUT.110, 5op
Luentojen, laskuharjoitusten, PC-harjoitusten ja PC-töiden prujut, kalvot ja Matlab-tiedostot, muutamat Wikipedia-sivut, muutama netistä löytyvä pdf-tiedosto sekä Matlabin dokumentaatio. Kirjallisuus täsmennetään Moodlessa.
- Tyyppi: Luentokalvot.
- Tenttimateriaali: Kyllä
- Kieli: Suomi
Oppimateriaali
- Tyyppi: Opintomonisteita
- Nimi: ...
- Tenttimateriaali: Kyllä
- Kieli: English
Oppimateriaali
- Tyyppi: Kirja
- Nimi: Control Theory: Multivariable and Nonlinear Methods.
- Tekijät: Torkel Glad & Lennart Ljung
- Kustantaja: Taylor-Francis, 2000.
- Saatavuus:
https://ebookcentral.proquest.com/lib/tampere/detail.action?docID=5378885
- Tenttimateriaali: Osin
- Kieli: Englanti
Oppimateriaali
- Tyyppi: Kirjanen
- Nimi:Computer Control: An Overview.
- Tekijät: Karl Johan Åström & Björn Wittenmark & Karl-Erik Årzen
- Kustantaja: Lundin yliopisto ---> IFAC.
- Saatavuus: https://www.ifac-control.org/publications/list-of-professional-briefs/pb_wittenmark_etal_final.pdf/view
- Tenttimateriaali: Osin
- Kieli: Englanti
Yleinen asteikko, 0-5
Lisätietoja avoimen yliopiston tarjonnasta voi kysyä Tampereen yliopiston opintotoimistosta.
Meidät tavoittaa sähköpostitse avoin.tau [at] tuni.fi
Puhelimitse 0294 520 200
Lisätietoa avoimessa opiskelusta verkkosivuillamme
tuni.fi/avoinyliopisto
Opintoihin haetaan avoimen yliopiston hakupalvelun kautta. Hakulomake ja hakuohjeet ovat Näin haet avoimen yliopiston opintoihin –verkkosivulla.
Osassa opinnoista vaaditaan edeltäviä opintoja. Niistä kerrotaan koulutustietojen Koulutuksen kuvaus -välilehdellä kohdassa esitietovaatimukset.
Kun sinut on hyväksytty opintoihin, tulee sinun ilmoittautua erikseen vielä Sisu-järjestelmässä opintojakson toteutukseen ja esimerkiksi harjoitusryhmään. Saat tästä ohjeet sähköpostiin opiskelupaikan varmistumisen yhteydessä maksettuasi opintomaksun.
Tutustu maksuehtoihin Näin haet avoimen yliopiston opintoihin -verkkosivulla.