Kursplan för Robust och olinjär reglering

Kursplan fastställd 2021-02-26 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnRobust and nonlinear control
  • KurskodEEN050
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPSYS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Elektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 35115
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0119 Tentamen 4 hp
Betygsskala: TH		4 hp
  • 25 Okt 2022 fm J
  • 04 Jan 2023 em J
  • 23 Aug 2023 fm J
0219 Konstruktionsövning + lab 3,5 hp
Betygsskala: UG		3,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

En grundkurs i reglerteknik och kunskap om tillståndsmodeller (lärs ut i t.ex. kursen SSY285 Design av linjära reglersystem).

Syfte

I denna kurs ger vi oss först an att utveckla regulatorer som explicit hanterar osäkerheter och störningar. Vi börjar med linjära tidsinvarianta och parameterberoende modeller, och strävar efter att designa robusta regulatorer. Därefter introducerar vi icke-linjär dynamik samt relaterade regulatordesignmetoder som är applicerbara på en stor och praktiskt viktig klass av system. Applikationsorienterade metoder är i fokus.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Förstå signal och system storlekar och förklara begränsningarna av nominella Linjära TidsInvarianta (LTI) reglermetoder.
  • Identifiera och beskriva de viktigaste osäkerhetsfenomenen för SISO och MIMO LTI dynamiska system.
  • Formulera robusta regleringsmål och förstå metoder som beräknar dem. Applicera teorin om gain-scheduling-regulatorer för att uppnå robusta mål.
  • Förstå begränsningarna av stokastiska linjära och parameter-scheduled-reglersystem.
    Analysera stabilitetsegenskaperna av icke-linjära system.
  • Applicera några metoder för design av icke-linjär reglersystem och utvärdera prestandan av resulterande design.
  • Använda mjukvara för analys och syntes av icke-linjära reglersystem, och presentera och motivera deras lösningar.

Innehåll

Kursen består av två huvudblock:
  • Mål med robust regulatordesign, exempel. Linjära tidsinvarianta nollställen-poler. Vektorer och system normer. IO(SGT) och intern stabilitet, SISO vs MIMO.
  • Stokastik och robusthet för SISO och MIMO systemmodeller. Nominal och robust stabilitet och prestanda. Design trade-offs.
  • Robust regulatordesign; H2, H∞.. Från full information till central H_inf.
    Lyaponov-stabilitet. Linear Parametrically Varying Control System design.
  • Från LTV till olinjär regulatordesign, exempel
  • Vanliga olinjäriteter, stationära punkter och limit cycles, stabilitet, Lyaponovs metod, input/output stabilitet, passivity; frekvensplansanalys. Icke-linjär kontrollbarhet, observerbarhet.
  • Relative ordning, nolldynamic. Exakt (Återkoppling) linjärisering.
    Back-stepping, passivation

Organisation

Kursen organiseras som ett antal föreläsningar, övningar med problemlösning samt en obligatorisk projektdel med inlämningsuppgifter och laboration, omfattande analys- och syntesuppgifter och lab. 

Litteratur

  1. (1) S Skogestad, I Postlethwaite: Multivariable Feedback Control: Analysis and Design
    (2) HK Khalil: Nonlinear systems. 

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen med betygsskala TH; projekt med inlämningsuppgifter och laboration (godkänt/underkänt).

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.