Název:

Inteligentní řídicí systémy

Zkratka:RSY
Ak.rok:ukončen 2005/2006 (není otevřen)
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
IT-BC-3BIT-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:6 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:39001214
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:7000030
Garant:Pivoňka Petr, prof. Ing., CSc. (UAMT)
Přednášející:Pivoňka Petr, prof. Ing., CSc. (UAMT)
Fakulta:Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav automatizace a měřicí techniky FEKT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Cílem předmětu je seznámit studenty s praktickým návrhem, realizací a nastavováním parametrů jednoduchých i pokročilých řídicích algoritmů s principy umělé inteligence při řízení reálných technologických procesů. Podrobně budou probrány všechny aspekty nasazení regulátoru v řídicí smyčce. V semestrálním projektu student navrhne, odladí a ověří jednoduchý adaptivní regulátor. Absolvent kurzu by měl být schopen navrhovat, realizovat a seřizovat řídicí systémy se standardně vyráběnými regulátory od připojení čidla až po akční člen. Dále by měl zvládnout návrh, nastavení a seřízení složitějších řídicích algoritmů, případně být schopen řídicí systémy doplnit novými algoritmy a zařadit je do řídicího systému.
Anotace:
  Fyzikální podstata řízení. Základní řídicí struktury. PID regulátor jako základ pro vzájemná porovnávání, jeho struktury, nastavení a realizace. Základní principy adaptace v řídicím systému. Umělá inteligence v řídicích systémech (použití neuronových sítí v identifikaci a řízení, fuzzy regulátory). Čidla, vedení signálu, akční členy, filtrace. Individuální projekt adaptivního řídicího systému s prvky umělé inteligence.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Vyšší znalosti z teorie řízení včetně "fuzzy" matematiky.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Absolvent předmětu by měl být schopen navrhovat, realizovat a seřizovat řídicí systémy se standardně vyráběnými regulátory od připojení čidla až po akční člen. Dále by měl zvládnout návrh, nastavení a seřízení řídicích algoritmů s porincipy umělé inteligence, případně být schopen řídicí systémy doplnit novými řídicími algoritmy a zařadit je do řídicího systému.
Osnova přednášek:
 
  • Fyzikální podstata řízení a regulace.
  • Návrh a realizace spojitých regulátorů PID typu.
  • Varianty řídicích algoritmů regulátoru PID typu, jejich realizace, nastavování a vzájemné porovnání.
  • Návrh a realizace diskrétních analogií spojitých PID regulátorů,
  • Různé varianty řídicích algoritmů, jejich realizace a vzájemné porovnání.
  • Filosofie procesu identifikace a návrhu řídicího algoritmu.
  • Optimalizace nastavení parametrů regulátorů, adaptivní systémy, automaticky se nastavující regulátory. Specifické problémy adaptivního řízení.
  • Použití umělé inteligence v řídicích algoritmech
  • Fuzzy logika
  • Fuzzy regulátory
  • Umělé neuronové sítě.
  • Neuronové regulátory
  • Styk řídicího systému s prostředím, vstupy a výstupy, čidla a normalizační členy, vedení signálu, vlivy rušení, filtrace.
Osnova laboratorních cvičení:
 
  • Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, bezpečnost a seznámení s pracovištěm). Demonstrační cvičení.
  • Simulace v reálném čase v programu MATLAB.
  • Realizace PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
  • Diskrétní analogie spojitého PID regulátoru, ověření na simulačním modelu.
  • Ověření PID regulátorů na fyzikálních modelech. Omezení přebuzení regulátoru.
  • Další varianty PID regulátorů, beznárazové přepínání mezi regulátory.
  • Vlastnosti průběžných identifikačních metod, metoda nejmenších čtverců. Zadání semestrálního projektu.
  • Programování průběžné metody nejmenších čtverců. Ověřování činnosti průběžné identifikace metodou. nejmenších čtverců.
  • Identifikace metodou nejmenších čtverců, návrh regulátoru PSD.
  • Fuzzy regulátory. Fuzzy řízení automobilu.
  • Ověřování automaticky se nastavujícího regulátoru.
  • Neuronové regulátory. Odevzdávání protokolu, kontrola chodu programu.
  • Odevzdávání protokolu, zápočet.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Individuální projekt jednoduchého, automaticky se nastavujícího regulátoru s principy umělé inteligence.
Literatura referenční:
 
  • Aström, K.J., Wittenmark, B.: Computer-Controlled Systems, Theory and Design, Prentice-Hall Inc., London 1997.
  • Bobál, V., kol.: Praktické aspekty samočinně se nastavujících regulátorů. VUT Brno, VUTIUM, 1999.
Literatura studijní:
 
  • Pivoňka, P., kol.: Časopis Automatizace, 1997 (č.: 11, 12), 1998 (č.: 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
Průběžná kontrola studia:
  Účast na cvičeních.
Podmínky zápočtu:
  Aktivní účast na všech cvičeních, předvedení činnosti automaticky se nastavujícího se regulátoru a odevzdaný písemný popis projektu: 30 bodů max.
 

Vaše IPv4 adresa: 34.229.113.106