Zadání testů
Celkový maximální počet bodů ze cvičení je 15b.
Toto je orientačně ponechaná náplň loňských zadání (rok 2006). Zadání roku 2007 jsou v oddílu numerických cvičení.
|
Test |
Téma (3body) |
zadání |
|---|---|---|
|
1 |
Impulsní a přechodové charakteristiky, bloková odezva, limitní věty |
|
|
2 |
Identifikace setrvačných a kmitavých soustav |
Viz. Numerická cvičení |
|
3 |
Nyquistovo kriterium stability, stabilita, podmínky stability, přenosy v uzavřené smyčce |
|
|
4 |
Návrh regulátorů pomocí frekvenčních charakteristik |
Viz. Numerická cvičeni |
|
5 |
Návrh spojitých regulátorů |
|
|
6 |
z-transformace, diskrétní systémy, PSD regulátory |
Projekt (doc) (zadání je zatím první verze a bude ještě mírně upraveno) – 12 bodů
Pro každého studenta je zadán přenos regulované soustavy, ke které podle zadání vytvoří různé typy regulátorů různými metodami.
Úkolem je provést hodnocení a srovnání jednotlivých typů regulátorů a jednotlivých metod.
Projekt bude odevzdán v papírové formě a jeho součástí bude
úvodní strana (zadání, autor ...)
stručný popis postupu návrhu regulátorů a výsledné přenosy
grafy s výslednými průběhy
tabulka s dosaženými výsledky
a zhodnocení
Pro rozšíření obzorů ponechávám i tématické okruhy testů z minulých ročníků
Test – testovací otázka vztahující se k látce probrané na přednáškách, cvičeních nebo v počítačových cvičeních
Cvičení – otázka, na kterou se písemně odpoví v rámci cvičení - výsledkem je odevzdaný papír. Jako pomůcka je povolena tužka, papír, pravítko, kalkulačka (“výkonější” typy mohou být zakázány).
Projekt – slouží k ověření výsledků ze cvičení. Výsledkem je odevzdaný soubor pro MATLAB nebo soubor s prezentací výsledků ve formátu rtf nebo pdf. Jména odevzdávaných souborů se tvoří: login name s číslem testu (xnovak00_1) a s příslušnou příponou. Při více souborech doplňte k názvu souboru a,b,c... m-fily komentujte. Nezapomeňte v úvodu souborů (m-file, rtf, pdf ...) uvést své jméno a zadání.
Odevzdávejte do stanoveného adresáře nad Q:\VYUKA\POLANSKY\BRR1\PROJEKTx (x je číslo testu) do podadresáře s názvem vašeho cvičícího. V případě nouze odevzdávejte na e-mail svému cvičícímu se subjectem brr login name a číslo testu. Výsledky vždy posílejte v archivu standardního typu (ne samorozbalovací exe verze) označeného jako login name a číslo testu. Snažte se používat svůj školní e-mail (není povinné ale např. při chybě v archivu se může stát, že si novou verzi vyžádáme na Vašem školním e-mailu, protože při Vašem počtu, a nedodržení předchozích pravidel, je dohledávání z jaké adresy soubor přišel dosti obtížné).
V rámci jedné hodiny může proběhnout i více testů. Témata a termíny testů budou ohlášeny předem. Na hodině budou pouze konkretizovány úkoly a zadány konstatnty.
Není-li řečeno jinak, potom se projekty odevzdávají do týdne po absolvování písemné části. V projektech se vypracovává zadání, které jste vypracovávali na cvičeních. Projekty se vypracovávají samostatně, v případě spolupráce více lidí se výsledné body za (jeden) projekt rozdělí mezi všechny zúčastněné.
|
T1 |
test |
vztah impulsové a přechodové charakteristiky, přenosy v uzavřené smyčce, bloková algebra, ... |
1b |
|
Cvičení
|
Je dán F(p) soustavy (3 řád jmenovatel, 0-3 řád čitatel). K soustavě je přidán seriově článek zesílení K a tento celek je obepnut zápornou zpětnou vazbou. Vypočtěte pro jaká K je systém stabilní. (Podmínka nutná, postačující, ...) Pro výpočet použijte a) Routh-Shurovo b) Hurwitzovo kriterium stability. |
2b |
|
|
projekt |
Uvěďte Kms pro mez stability zjištěné ve cvičeních. V případě chybného určení Kms na cvičeních stanovte správnou hodnotu Kms a s touto dále počítejte. Ověřte Kms pomocí kořenového hodografu, funkcí margin, frekvenční charakteristiky v komplexní rovině a pomocí odezvy systému při tomto Kms – popište proč je Kms správně. Ze zjištěného Kms vytvořte P regulátor typu Z-N a zobrazte jeho hodnotu a odezvu systému s jeho použitím. Výsledky prezentujte v textovém souboru, kde bude zobrazen příslušný graf a k němu popíšete jakou hodnotu Kms jste získali a jakým způsobem jste ověřili její správnost. |
3b |
|
T2 |
test |
výpočet stability, definice přenosů, limitní věta, ... |
1b |
|
cvičení |
Je zadán F(p) – nakreslete frekvenční charakteristiku v komplexní rovině, nakreslete Logaritmickou amplitudovou a fázovou frekvenční charakteristiku. |
3b |
|
|
Je dán průběh frekvenční charakteristiky v komplexní rovině, nebo v logaritmických souřadnicích – stanovte F(p). |
|||
|
Je dán průběh asymptotické náhrady resp. fázové charakteristiky – doplňte fázovou charakteristiku resp. asymptotickou náhradu jedná-li se o systém s minimální fází. |
|||
|
projekt |
Uvěďte výsledek zjištěný na cvičeních a ověřte ho pomocí Matlabu. Proveďte diskuzi stability za pomoci Nyquistova kriteria stability (zda je možno aby byl systém stabilní či nestabilní a za jakých podmínek (pro jaká K). Zvolte vhodné K (např. Z-N) a stanovte zásobu stability v amplitudě a ve fázi. Proveďte v komplexní rovině i v logaritmických souřadnicích. Výsledek prezentujte v textovém souboru. |
2b |
|
T3 |
test |
Nyquistovo kriterim stability, integrální kriteria, ITAE a Nekolného doplněk-jak a co počítají, určení h(t) nebo g(t) z F, |
1b |
|
cvičení |
Zjištění kvality regulačního děje pomocí Nekolného doplňku |
3b |
|
|
|
|||
|
|
|||
|
projekt |
Uveďte výsledky ze cvičení, v případě chyby uveďte správnou odpověď. Hodnoty zjištěné metodou Nekolného doplňku ověřte pomocí m-file ze cvičení – zobrazte graf hodnoty integrálního kriteria v závislosti na K pro kvadratické a ITAE kriterium. Popište zjištění K z těchto grafů a pro zjištěné hodnoty K (obou krietií) zobrazte časové odezvy a srovnejte a zhodnoťte jejich průběhy. |
2b |
|
T4 |
test |
Pravidla pro kreslení kořenového hodografu, volba regulátoru pro ustálenou odchylku z hlediska řízení, poruchy |
1b |
|
cvičení |
Pro zadanou soustavu proveďte návrh regulátoru – P, I, PI, PD, PID – pomocí frekvenčních charakteristik. Zhodnoťte kvalitu navržených regulátorů a vyberte nejlepší. |
3b |
|
|
Návrh regulátoru pomocí kořenového hodografu – P, I, PI, PD, PID – Uveďte všechny možnosti umístění nul regulátorů. Zhodnoťte kvalitu navržených regulátorů a vyberte nejlepší. |
|||
|
|
|||
|
projekt |
Zobrazte grafy reprezentující návrhy regulátorů podle zadání ze cvičení. U kořenového hodografu všechny možnosti umístění nul. U frekvenčních charakteristik asymptotickou náhradu. Proveďte diskuzi kvality navržených regulátorů včetně jejich srovnání z hlediska překmitu, doby ustálení, fázové bezpečnosti a vhodnosti z hlediska ustálených odchylek na skok řízení a poruchy. Zobrazte výslednou odezvu na skok řízení a skok poruchy. |
2b |
|
T5 |
test |
PSD regulátor – způsob návrhu, převod PID na PSD, volba periody vzorkování, |
1b |
|
cvičení |
Návrh PSD regulátoru |
3b |
|
|
|
|||
|
|
|||
|
projekt |
Ověřte výsledky ze cvičení, v případě chyby uveďte správnou odpověď. Uveďte zvolenou periodu vzorkování, schéma ze kterého vychází návrh PID regulátoru, uveďte navržený PID regulátor a jeho převod na PSD. Srovnejte odezvu původního systému s PID, systému ze kterého se navrhoval PID a odezvu s PSD regulátorem. |
2b |
Obecné:
u grafů popisujte osy
výsledek vyznačte
zkuste své závěry zdůvodnit (např. Věty typu “z obrázku je jasně patrné” by měly být rozšířeny o zdůvodnění proč je tomu tak, ze které části grafu to plyne ...)