Kursplan för Dynamiska system med reglerteknik

Kursplan fastställd 2022-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnDynamical systems and control engineering
  • KurskodLEU236
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTIMEL
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Elektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 67120
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0110 Laboration 1,5 hp
Betygsskala: UG		0 hp1,5 hp0 hp0 hp0 hp0 hp
0210 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		0 hp6 hp0 hp0 hp0 hp0 hp
  • 12 Jan 2024 fm L
  • 03 Apr 2024 fm L
  • 20 Aug 2024 em L

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

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

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

För att tillgodoräkna sig kursen krävs förkunskaper i matematik och ellära. Speciellt krävs förkunskaper i komplexa tal, differentialekvationer, Laplace-transformer och något om linjär algebra, d.v.s. kurserna LMA401 Matematisk analys, MVE580 Linjär algebra och differentialekvationer
och SSY020 Linjära system, eller motsvarande kunskaper.

Syfte

Kursen syftar till att ge grundläggande teoretiska och tillämpade kunskaper om konstruktion, dimensionering, simulering och analys av dynamiska (och i synnerhet återkopplade) system. Den ska också ge en allmän förståelse för begrepp och metoder som används vid modellering och simulering av sådana system samt utgöra underlag för fördjupade studier i design av reglersystem.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • förklara innebörden i begreppen dynamik och återkoppling.
  • förklara och beskriva grundläggande reglerteknisk terminologi inklusive begrepp som öppna och slutna system, linjära system samt tidskontinuerliga och tidsdiskreta system.
  • ställa upp modeller för enkla dynamiska system i form av differentialekvationer, överföringsfunktioner och tillståndsmodeller.
  • använda vanliga matematiska hjälpmedel för analys och dimensionering av återkopplade system, såsom blockschemametodik, laplacetransformering, bodediagram, nyquistdiagram, z-transformering, diskretisering m.m.
  • analysera och kvantifiera egenskaper och prestanda hos återkopplade linjära system, såsom snabbhet, noggrannhet, störkänslighet och robusthet i form av stigtid, insvängningstid, översväng, dämpning, förstärkning, bandbredd och stabilitetsmarginaler.
  • dimensionera analoga reglersystem med vanligt förekommande metoder, t ex dimensionering med tumregelmetoder, Bodediagram samt modellbaserad dimensionering.
  • dimensionera tidsdiskreta reglersystem genom diskretisering av analoga regulatorer samt med polplaceringsmetoden.
  • använda Matlab med Simulink för att analysera och simulera olika typer av dynamiska system.

Innehåll

  • Genomgång av grundläggande begrepp och symboler.
  • Modellering av enkla dynamiska system teoretiskt (fysikalisk modellering) och experimentellt (identifiering).
  • Laplacetransformering och blockschemareduktion.
  • Transformation mellan modellformer som differentialekvationer, överföringsfunktioner och tillståndsbeskrivningar.
  • Linearisering av modeller.
  • Analys och kvantifiering av statiska och dynamiska egenskaper i tids- och frekvensplan.
  • Användning av bode- och Nyquistdiagram.
  • Stabilitet
  • Några metoder för dimensionering av enkla kontinuerliga och tidsdiskreta regulatorer.
  • Något om implementering och praktiska regulatorer.
  • Simulering och beräkning med Simulink och Matlab Control Toolbox.
  • I kursen ingår minst en obligatorisk laboration som behandlar praktisk reglering med PI/PID-regulatorer och ett antal obligatoriska datorövningar som omfattar simulering av och beräkningar kring dynamiska system med hjälp av Matlab och Simulink.

Organisation

Undervisningen sker i form av föreläsningar, räkneövningar, datorövningar, laborationer och inlämningsuppgifter. Någon obligatorisk gästföreläsning kan tillkomma.

Litteratur

Lärobok: Modern Reglerteknik, B Thomas (Liber)
Övningsbok: Modern Reglerteknik, B Thomas (Liber)
Upplaga 5 på båda.

Examination inklusive obligatoriska moment

Deltagande i obligatoriska laborationsmoment, vilket inkluderar inlämningsuppgifter och laborationer. Skriftlig tentamen. Slutbetyg i skala 3-5 ges baserat på tentamen.

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.