Kursplan fastställd 2019-02-18 av programansvarig (eller motsvarande).
Kursöversikt
- Engelskt namnAutomatic control
- KurskodLEU751
- Omfattning7,5 Högskolepoäng
- ÄgareTISJL
- UtbildningsnivåGrundnivå
- HuvudområdeSjöfartsteknik
- InstitutionELEKTROTEKNIK
- BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Kurstillfälle 1
- Undervisningsspråk Svenska
- Anmälningskod 76132
- Sökbar för utbytesstudenterNej
- Endast studenter med kurstillfället i programplan.
Poängfördelning
Modul | LP1 | LP2 | LP3 | LP4 | Sommar | Ej LP | Tentamensdatum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0111 Laboration 1,5 hp Betygsskala: UG | 1,5 hp | ||||||
| 0211 Tentamen 6 hp Betygsskala: TH | 6 hp |
|
I program
Examinator
Bertil Thomas- Biträdande professor, System- och reglerteknik, Elektroteknik
Ersätter
- LEU742 Datorbaserade styr- och reglersystem
Behörighet
För kurser på grundnivå inom Chalmers utbildningsprogram gäller samma behörighetskrav som till de(t) program där kursen ingår i programplanen.Kursspecifika förkunskaper
Kunskaper och färdigheter motsvarande lärandemålen i följande kurser:SSY036 Styrsystem
Syfte
Kursen syftar till att ge grundläggande teoretiska och praktiska kunskaper om reglerteknik inklusive sådana komponenter som används vid konstruktion av reglertekniska system, speciellt givare. Den ska också ge viss vana vid simulering av återkopplade och reglertekniska system med datorhjälpmedel som Matlab och Simulink.Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)
- Förstå återkopplingsprincipen för ett reglersystem och hur reglersystem kan beskrivas med hjälp av blockscheman.
- Förstå hur PID-regulatorer fungerar och kunna använda vanligt förekommande tumregelmetoder för att beräkna parametrarna i sådana regulatorer.
- Ställa upp ekvationer (differentialekvationer och överföringsfunktioner) för enkla fysikaliska processer, t ex termiska system, nivåsystem, mekaniska system och koncentrationsprocesser.
- Kunna beräkna egenskaper hos reglersystem (stabilitet, snabbhet, kvarstående fel och störningsdämpning).
- Förstå funktionen och användningsområdet för olika typer av givare.
- Använda datorbaserade hjälpmedel för simulering av reglertekniska system
- Analysera och dimensionera vanligt förekommande enkelvariabla reglersystem med hjälp av Bodediagram.
- Konstruera och simulera vanligt förekommande enkelvariabla reglersystem.
- Ange underhållsåtgärder för vanligt förekommande enkelvariabla reglersystem
- Välja komponenter (regulatorer, reglerventiler, givare mm) för typiska reglersystem inom processindustri och på fartyg.
- Beräkning av lämpliga reglerparametrar mm.
Innehåll
Kunskaper om grunderna i reglerteknik. Återkopplingsprincipen. Något om egenskaper hos processer och reglersystem. Stegsvar. Stabilitet. Kvarstående fel. Blockschema. Klassiska reglerprinciper: tvålägesreglering, P-reglering, PI-reglering, PID-reglering. Begrepp: Börvärde, ärvärde, öppet/slutet system, störning, jämförare mm. Orientering om vanliga tillämpningar av reglerteknik.Grunderna i reglerteorins matematik: Differentialekvationer och överföringsfunktioner. Modellering av vanliga reglertekniska processer, t ex för temperatur- och nivåreglering. Blockschemareduktion. Frekvensanalys. Stegsvarsanalys. Ritning och tolkning av Bodediagram.
Dimensionering av PID-regulatorer med vanligt förekommande metoder (Ziegler-Nichols metod, Lambdametoden, dimensionering med Bodediagram mm). Allmänt om regleroptimering och reglerbristkostnader.
Kunskaper om simulering, analys och dimensionering av reglertekniska system i datorbaserade simuleringsmiljöer som Matlab och Simulink. Färdighetsträning på användning av dessa programpaket.
Mer om reglerprinciper. Olika varianter av PID-regulatorer (serieform, parallellform mm), regulatorer med lågpassfilter på derivatadelen, framkoppling, kaskadreglering, kvotreglering, adaptiv reglering, parameterstyrning, programreglering.
Kunskaper om givare som ofta används i återkopplade och reglertekniska system: Principer för mätning av temperatur (termoelement, motståndstermometrar, termistorer, strålningspyrometrar), flöde (tryckdifferensgivare, induktiva givare, ultraljudsgivare mm), nivå (kapacitiva givare, ultraljudgivare, radargivare mm) viskositet och varvtal. Resistiva, induktiva och kapacitiva mätprinciper för position och tryck. Något om kalibrering av givare, spårbarhet, instrument för kalibrering mm. Mätomvandlare. Signalstandarder. Ritning och tolkning av instrumentscheman (P&I-diagram).
Organisation
Kursen innehåller kombinerade föreläsningar/övningar, laborationer och inlämningsuppgifter.Litteratur
Faktabok: Modern Reglerteknik (av Bertil Thomas, Förlag: Liber, Upplaga 5)Övningshäfte: Modern Reglerteknik.
Övrigt: Kompletterande material om reglertekniska system på fartyg.
Examination inklusive obligatoriska moment
Tentamen i slutet av kursen.Betygsskala 3, 4, 5.
Godkända laborationer och inlämningsuppgifter krävs för godkännande i kursen.