Kursplan för Design av linjära reglersystem

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2016-02-01 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnLinear control system design
  • KurskodSSY285
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPSYS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Elektroteknik, Kemiteknik med fysik, Teknisk fysik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 35113
  • Max antal deltagare180
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterNej

Poängfördelning

0111 Konstruktionsövning + lab 3 hp
Betygsskala: UG		0 hp3 hp0 hp0 hp0 hp0 hp
0211 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp4,5 hp0 hp0 hp0 hp0 hp
  • 13 Jan 2020 em M
  • 02 Maj 2020 fm DIST
  • 28 Aug 2020 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Ersätter

  • SSY160 Digital and multivariable control

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

En grundläggande kurs i relgerteknik samt kännedom om tillståndsmodeller.

Syfte

Fokus för denna krusen är modellbaserad reglering och estimering. Ett ramverk för linjära tillståndsmodeller introduceras och används för att skapa en grund för olika typer av regulatorer samt tillståndsestimering. Ett brett urval av metoder för återkoppling tas upp i kursen, från ren tillståndsåterkoppling till optimal reglering. Dessa metoder behandlas med ett extra fokus på praktiska applikationer. Även optimal tillståndsestimering är inkluderat. I denna kursen analyseras även multiple-input multiple-output system ur ett input-output-perspektiv genom överföringsfunktionsmatriser. Störningar, modellosäkerheter samt robusthet behandlas också i kursen. Övningar, inlämningar och labbar används för att öka förståelsen för teorin bakom linjär reglering och estimering.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Design av regleralgoritmer för dynamiska linjära tidsinvarianta (LTI) system med hjälp av metoder presenterade i krusen.
  • Bekanta sig med koncept inom tillståndsrymdsterminologin.
  • Linjärisera multivariabla (MIMO) ickelinjära system i kontinuerligt tid. Ha kunskap om diskretisering av LTI system i kontinuerlig tid med lämplig samplingstid.
  • Förstå modellbeskrivningar av MIMO LTI system. Analysera dessa typer av system från ett styrbarhets-, observerbarhets- samt stabilitetsperspektiv.
  • Beskriva och designa regulatorer för MIMO LTI system i diskret tid baserat på linjärkvadratisk optimering.
  • Beskriva, designa och analysera Kalmanfilter, och applicera dess för tillståndsestimering kombinerat med reglering, i.e. LQG-reglering. Förstå steperationsprincipen och analysera det optimalt återkopplade systems beteende.
  • Bekanta sig med grunderna för MIMO-överföringsfunktioner och deras viktigaste analytiska egenskaper. Förstå analys och regulatordesignskoncept i frevenskdomänen för MIMO-system.
  • Definiera stabilitet av dynamiska system vid additiva och multiplikativa osäkerheter. Genomföra robusthetstest för osäkerhet. Förstå och designa robusta reglerstrategier. Förstå grundläggande koncept för decentraliserade och distribuerade regleralgoritmer.

    Innehåll

    • Multivariabla system. MIMO (Multiple input-multiple output) vs. SISO (single input-single output) dynamiska system. Ickelinjära dynamiska systems and linjärisering. Grundläggande reglertekniska koncept (återkoppling, stabilitet).
    • Tillståndsrealisationer, tillståndstransformationer. Systembeskrivningar i kontinuerlig och diskret tid. Diskretiseringstekniker. Analytiska egenskaper av linjära dynamiska system. Styrbarhet, observerbarhet, multivariabla poler och nollställen.
    • Egenskaper för återkopplade systemi tillståndsform. Linjärkvadratisk relgering.
    • Tillståndsobservatörsdesign. Kalmanfilter. Separationsprincipen. Linjärkvadratisk Gaussisk (LQG) relgering.
    • Överföringsfunktionsmatriser. Känslighet, robusthet. Prestandabegränsningar i system.
    • Osäkerhet och robushet. Störningskompenserande robust reglering och tillsåndsestimering.
    • Introduktion till storskalig systemdesign. Distribuerad och decentraliserad reglering. Decoupling.

    Organisation

    Kursen är uppdelad i en serie föreläsningar och räkneövningar samt ett obligatorisk projekt som inlämningar och inkluderar laborationer.

    Litteratur

    Lärobok och föreläsningssidor

    Examination inklusive obligatoriska moment

    För att få ett betyg erfordras ett godkänt projektarbete (labbövningar och inlämningar) samt ett godkänt resultat på en skriftlig tentamen (betygsskalan 3, 4 och 5).

    Kursplanen innehåller ändringar

    • Ändring gjord på tentamen:
      • 2020-04-02: Tentamensdatum Tentamensdatum ändrat från 2020-04-06 Förmiddag till 2020-05-02 Förmiddag av Beslut Grulg
        [2020-04-06 4,5 hp, 0211]
      • 2020-01-10: Plats Plats ändrat från SB Multisal till M av grunnet
        [2020-01-13 4,5 hp, 0211]
      • 2019-12-03: Plats Plats ändrat från Johanneberg till SB Multisal av grunnet
        [2020-01-13 4,5 hp, 0211]