Hyppää pääsisältöön
Opintojakso, lukuvuosi 2023–2024
AUT.110

Automaatio, 5 op

Tampereen yliopisto
Opetusperiodit
Aktiivinen periodissa 1 (1.8.2023–22.10.2023)
Aktiivinen periodissa 2 (23.10.2023–31.12.2023)
Aktiivinen periodissa 3 (1.1.2024–3.3.2024)
Koodi
AUT.110
Opetuskieli
suomi
Lukuvuodet
2021–2022, 2022–2023, 2023–2024
Opintojakson taso
Perusopinnot
Arvosteluasteikko
Yleinen asteikko, 0-5
Vastuuhenkilö
Vastuuopettaja:
Veli-Pekka Pyrhönen
Vastuuorganisaatio
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta 100 %
Järjestävä organisaatio
Automaatiotekniikan opetus 100 %
Sisältö
Rakennekaavio ja lohkokaavio
Ohjaustavat ja säätökytkennät
  • etukompensointi
  • open-loop-ohjaus
  • negatiivisesti takaisinkytketty säätö
  • myötäkytkentä
  • säätöpiirin osajärjestelmät ja niiden roolit
Säätöjärjestelmän perusvaatimukset ja tehtävät
  • stabiiliusvaatimus
  • regulointitehtävä
  • servotehtävä
Alkeislohkokaavio, alkeismallit ja matemaattiset perusoperaatiot
  • vahvistus
  • summa
  • erotus
  • viive
  • integrointi
  • derivointi
Matemaattinen mallinnus

  • mallien käyttötarkoitus
  • mallien simulointi
  • kausaalisuus
  • staattinen malli
  • dynaaminen malli
  • integraattorimallit
  • LTI (Linear Time Invariant) -mallit
  • epälineaariset mallit
Linearisointi
  • epälineaarisen funktion approksimointi 1. asteen Taylorin polynomilla
  • epälineaarisen dynaamisen systeemin linearisointi Taylorin menetelmällä
Laplace-muunnos
  • Laplace-muunnoksen määritelmä
  • yksinkertaisten funktioiden Laplace-muunnosten johto L-muunnoksen määritelmästä
  • Laplace-muunnoksen suppenemisabskissa
LTI-systeemin perusominaisuudet
  • stabiilius
  • stabiiliuden tutkimustapoja
  • BIBO (Bounded Input Bounded Output) -stabiilius
  • I/O (Input-Output) -stabiilius
  • sisäinen stabiilius
  • luonnollinen vaste
  • pakkovaste
  • stabiilius testivasteista
  • Routh-testi
  • epästabiilius
  • marginaalinen stabiilius
Siirtofunktio
  • siirtofunktiomallinnus
  • siirtofunktiomallien yhdistäminen
    • sarjaankytkentä, rinnankytkentä, negatiivinen takaisinkytkentä, positiivinen takaisinkytkentä
  • DC-vahvistus
  • aikavakio
  • viive
  • navat
  • nollat
Taajuusvaste
  • siirtofunktiosta taajuusvasteeseen
  • taajuusvaste sinivasteena
  • kytkentätransientti
  • stationaarivaste
  • amplitudivaste
    • amplitudivahvistus
  • vaihevaste
    • vaihesiirto
  • Nyquist-diagrammi
  • Boden-diagrammi
Taajuusvasteanalyysi
  • avoimen järjestelmän käsite
  • stabiiliuden pelivarat avoimesta järjestelmästä
    • vahvistusvara
    • vaihevara
    • viivevara
    • stabiiliusvara
  • kriittinen stabiilius
  • Hinf-normi
Herkkyys
  • dynaamisen systeemin herkkyys
  • dynamiikan pysyvyys
2. kertaluokan nollaton systeemi
  • vaimennussuhde
  • luonnollinen kulmataajuus
  • askelvasteen ominaispiirteet ja tunnusluvut
  • kaistanleveys
  • systeemin parametrien ja tunnuslukujen väliset yhteydet
  • suunnittelukäyrästöt
Osaamistavoitteet
Lisätiedot
Oppimateriaalit
Vastaavat opintojaksot
Kokonaisuudet, joihin opintojakso kuuluu
Suoritustapa 1
Hyväksytysti suoritetut välikokeet, PC-työt ja laboratoriotyö. Välikokeet voi korvata tentillä. Yhteisöllisillä tehtävillä ja viikkoaktiivisuudella voi ansaita lisäpisteitä koepisteisiin.
Kaikkien osuuksien suorittaminen on pakollista.

Osallistuminen opetukseen

28.08.2023 10.12.2023
Aktiivinen periodissa 1 (1.8.2023–22.10.2023)
Aktiivinen periodissa 2 (23.10.2023–31.12.2023)

Tentti

17.10.2023 17.10.2023
Aktiivinen periodissa 1 (1.8.2023–22.10.2023)
11.12.2023 11.12.2023
Aktiivinen periodissa 2 (23.10.2023–31.12.2023)
18.12.2023 18.12.2023
Aktiivinen periodissa 2 (23.10.2023–31.12.2023)
30.01.2024 30.01.2024
Aktiivinen periodissa 3 (1.1.2024–3.3.2024)