Overordnede kursusmål:

Reguleringsteknik behandler de metoder og teknikker, der anvendes til at kontrollere fysiske processer i maskin- og procesanlæg, termiske installationer osv. Kurset giver både en teoretisk og praktisk baggrund i formulering og løsning af kontrolproblemer inden for tekniske systemer.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Kunne anvende fysiske love for beskrivelse af simple dynamiske systems egenskaber
• Kunne beregne simple matematiske modeller af mekaniske, elektriske og termiske systemer og repræsentere dem i blokdiagramform
• Kunne anvende nødvendige reduktioner på matematiske modeller, herunder linearisering af ikke-lineære differentialligninger
• Udlede Laplacetransformerede overføringsfunktioner for lineære systemer
• Bestem karakteristiske parametre for 1. og 2. ordens systemer
• Kunne anvende frekvensanalysemetode på lineære systemer
• Kunne analysere overføringsfunktioner på åben og lukket sløjfe form
• Kunne forstå forholdet mellem systemernes karakteristiske parametre og deres tid og frekvens respons, herunder poler og nulpunkter
• Gennemføre stabilitetanalyse af kontrolsystemer.
• Have forståelse for design og valg af PID standard regulatorer med analytiske midler og ved empirisk tuning
• Kunne anvende commputersoftware Matlab / Simulink til analyse, design og simulering af kontrolsystemer

Kursusindhold:

Fysiske systemer beskrevet som matematiske modeller. Differentialligninger.
Laplace transformation og overføringsfunktioner. Linearisering.
Transient og stationær responsanalyse.
Stabilitetsanalyse af lukkede reguleringssløjfer.
Rodkurve analyse og design af kontrolsystemer vha. rodkurvemetoden.
Frekvensanalyse og design af kontrolsystemer vha. frekvensanalyse metoden.
Design af standard PID-regulatorer. Lead, Lag og Lag-Lead kompensering.
Ziegler-Nichols praktisk regel for justering af PID-regulator.
Matlab/Simulink øvelser for analyse og design af reguleringssystemer.

Litteraturhenvisninger:

Litteratur oplyses ved semesterstart
Lecture notes on CampusNet.
MATLAB & Simulink Student Version.

Bemærkninger:

Dette kursus er en integreret del af uddannelsen industriel innovation "Mechanical Engineering. Det er imidlertid relevant for andre ingeniørstuderende interesserede i emner som kontrol af forskellige systemer i maskinanlæg, kraftværker, robotter og styresystemer til biler, skibe og fly.

Kursusansvarlig:

Kjeld Nielsen , Ballerup Campus, Bygning Ballerup , kjeni@dtu.dk