Overordnede kursusmål
Formålet er at give de studerende en grundlæggende faglig
kompetence inden for de reguleringstekniske teorier og metoder, til
at kunne analysere, modellere, simulere og designe mindre
kontinuerte PID-reguleringer til mekaniske, termiske og elektriske
reguleringssystemer vha. klassisk lineær reguleringstekniske
metoder.
Kurset giver både en teoretisk og praktisk baggrund for formulering
og løsning af simple typiske mekaniske, termiske og mindre
elektriske proceskontrolproblemer.
Øvelse og rapportskrivning i PID-regulering.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Anvende de fysiske love for simple mekaniske, termiske og
elektriske dynamiske systemer beskrevet ved anvendelse af
differentialligninger
- Kunne opbygge og anvende matematiske modeller af mekaniske,
termiske og elektriske systemer og repræsentere dem som
Laplacetransformerede overføringsfunktioner for lineære systemer ud
fra differentialligninger
- Anvende Taylor approksimation til linearisering af ikke-lineære
differentialligninger
- Analysere overføringsfunktioner beskrevet i afvigelsesvariabel
for et arbejdspunkt og opstille blokdiagrammer af
reguleringssystemet
- Have forståelse for karakteristiske parametre for 1. og 2.
ordens systemer
- Have forståelse for analoge måletransmittere og aktuatorer
- Kunne analysere overføringsfunktioner på åben og lukket sløjfe
samt kunne anvende reduktion af overføringsfunktioner på
blokdiagramform
- Analyserer og bestemme poler og nulpunkter samt anvende
rodkurver for stabilitetsanalyse af lukket sløjfesystemer
- Kunne udføre og anvende stabilitetanalyse af lukketsløjfe
systemer i både tid- og frekvensdomænet, herunder
stepresponsemetode og frekvensanalyse
- Have forståelse for design og valg af PID standard regulatorer
med analytiske midler og ved empirisk tuning samt bestemme
PID-regulator parametre ved analytiske metoder og ved empirisk
tuning, herunder Zigler-Nichols åben og lukket metode
- Kunne anvende commputersoftware Matlab / Simulink til analyse,
design og simulering af kontrolsystemer
- Få forståelse for en ”stand alone” PID-regulator, analog
måletransmitter og aktuator til praktisk proceskontrol
Kursusindhold
Kontrolsystemer med feedback. Modeller for mekaniske, termiske og
mindre elektriske anlæg. Differentialligninger. Linearisering.
Laplacetransformation. Overføringsfunktioner. Rodkurver og frekvens
analyse. Stabilitetsanalyse. Grundlæggende designmetoder i både
frekvensdomænet og tidsdomænet. Anvendelser af PID standard
controllere i teori og praksis ved øvelser.
Litteraturhenvisninger
Faglitteratur oplyses ved semesterstart
Lektionsnoter på 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.
Sidst opdateret
01. november, 2016