34745 Reguleringsteknik 2

2024/2025

Kursusinformation
Linear control design 2
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Electrical Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Autonomous Systems
Retningsspecifikt kursus (MSc), Electrical Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Electrical Engineering
Tilvalgskursus (B Eng), Elektrisk Energiteknologi
E3 (tirs 8-12, fre 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger (2 gange om ugen), grupperegning øvelser (Matlab/Simulink), hjemmeopgaver.
13-uger
E3A, F3A
Skriftlig eksamen
Den skriftlige eksamen består af teoretiske spørgsmål og numeriske øvelser.
Skriftlig eksamen: 6 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
50310 og 31310
31310
Reguleringsteknik 2
31300 / 34721 / 31301 / 34722
Roberto Galeazzi , Lyngby Campus, Bygning 326 , roga@dtu.dk
Ilmar Ferreira Santos , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 6269 , ilsa@dtu.dk
34 Institut for Elektroteknologi og Fotonik
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kurset sigter mod at skabe analytiske redskaber og metoder til design af lineære styringssystemer til MIMO (Multi-input multi-ouptut) fysiske systemer, baseret på staten rummet rammer. Kurset præsenterer også, hvordan de teoretiske metoder omsætte til computerstøttet teknikker til praktisk design og implementering af kontrolsystemerne.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Identificer tilstandsvariable i en enkelt/multivariabelt dynamiske system og formulere den tilsvarende ikke-lineær tilstandsmodeller
  • Beregne lineære tilstandsmodeller fra ikke-lineære modeller og relatere deres adfærd tæt på/langt væk fra det linearisering punktet
  • Vurdere systemets statiske og dynamiske egenskaber og diskutere deres virkninger på adfærd af systemets tilstandsvariable og udgange
  • Design fuld state feedback regulatorer uden/med integral virkning og sammenligne de respektive lukket-sløjfe overførings funktioner i forhold til design specifikationer
  • Design fuld/reduceret ordens tilstands estimatorer og vurder deres estimations fejl
  • Syntetisere output feedback regulatorer og evaluere deres ydeevne i forhold til fuld tilstand feedback- regulatorer
  • Forklare simple stokastiske processer og beregne effekten af ​​støj udbredelse gennem et dynamisk system
  • Design lineære kvadratiske optimal feedback regulatorer og tilstands estimatorer ( Kalman filter) og vurdere fordele/ulemper ved optimale løsninger med hensyn til ikke- optimale dem
  • Syntetisere optimale output feedback regulatorer og evaluere deres ydeevne i forhold til ikke-optimale output feedback regulatorer
  • Analysere lukket sløjfe systemets ydeevne og konkludere om niveauet for overholdelse af specifikationer
  • Bruge Matlab/Simulink som CAD-værktøj til analyse, design og simulering af dynamiske systemer
Kursusindhold
Multivariable (MIMO) kontinuerte og diskrete systemer og deres beskrivende ligninger. Tilstandsbeskrivelse. Linearisering. Laplace- og z-transformation anvendt på MIMO systemer. Sammenhæng mellem tilstands- og overføringsfunktionsbeskrivelser. Tilstandstransformationer og standardformer. Poler, nulpunkter og egenværdier, minimal repræsentation, diskussion af fælles poler og nulpunkter. Styrbarhed, Observerbarhed, Gram-matricer, Stabilitet. Tilstandstilbagekobling og polplacering. Integralregulering. Optimalregulering ved minimering af kvadratisk index i kontinuert og diskret tid (LQR). Kontinuerte og diskrete observere. Introduktion til stokastiske processer for kalmanfiltre og LQG dimensionering.
Litteraturhenvisninger
E. Hendricks, O. Jannerup and P. H. Sørensen: Linear Systems Control (Springer, ISBN 978-3-540-78485-2)
Bemærkninger
Kurset er relevant som tilvalgskursus for diplomstuderende.
E-learning anvendes i form af on-line voting systems, forelæsningsvideoer og digital eksamen.
Sidst opdateret
16. maj, 2024