EL1010 Reglerteknik, allmän kurs 6,0 hp

Automatic Control, General Course

Kursen skall ge grundläggande förståelse om dynamiska system och kunskaper om matematiska metoder för analys och syntes av återkopplade system och design av regulatorer.

  • Utbildningsnivå

    Grundnivå
  • Huvudområde

    Teknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Efter avslutad kurs skall studenten kunna redogöra för hur återkopplingsmekanismer påverkar systemegenskaper som stabilitet, snabbhet, känslighet och robusthet. Vidare skall studenten kunna analysera och designa återkopplade system med avseende på dessa egenskaper.Speciellt skall studenten efter avslutad kurs kunna

  • Redogöra för grundläggande begrepp och problemställningar inom reglerteknik, som t.ex. blockschema, in- och utsignaler, poler, nollställen, impulssvar, stegsvar, frekvenssvar, stabilitet, återkoppling och framkoppling.
  • Baserat på en matematisk modell i form av olinjära differentialekvationer, ta fram linjära dynamiska systembeskrivningar i form av överföringsfunktioner, frekvensbeskrivningar och tillståndsbeskrivningar.
  • Analysera en linjär systembeskrivning med avseende på dynamiska systemegenskaper som t.ex. stabilitet, dämpning, snabbhet, störningskänslighet och robusthet.
  • Analysera hur en given återkoppling påverkar ovan nämnde egenskaper.
  • Designa en återkopplingsregulator (styrlag) som ger önskade systemegenskaper, baserat på kompensering i frekvensplanet, polplacering samt återkoppling från rekonstruerade tillstånd.
  • Ge exempel på tillämpningar av reglerteknik i samhället.
  • Använda reglerteknisk terminologi på svenska och engelska.

Kursens huvudsakliga innehåll

Grundläggande begrepp och problemställningar. Representation av dynamiska system. Differentialekvationsmodeller.
Transformer, överföringsfunktioner och frekvensbeskrivningar. Analys av återkopplade system: stabilitet, rotort,
Nyquist- och Bodediagram, snabbhet, känslighet, robusthet. Design av enkla reglersystem: specifikationer, PIDregulatorer,
kompensering i frekvensplanet, tillståndsbeskrivningar, tillståndsåterkoppling, observatörer, polplacering.
Implementering: samplingstid, antialiasfilter, diskretisering av styrlagar.

Kursupplägg

Föreläsningar, Övningar, Labbar, Datorprojekt

Behörighet

Grundläggande behörighet

Rekommenderade förkunskaper

SF1683 Differentialekvationer och transformmetoder,  eller SF1682 Analytiska och numeriska metoder för differentialekvationer, eller EQ1110 Tidskontinuerliga signaler och system, eller motsvarande

Litteratur

Glad och Ljung, Reglerteknik – grundläggande teori, 4:e upplagan, Studentlitteratur, 2006.

Examination

  • LABA - Laboration 1, 1,0, betygsskala: P, F
  • LABB - Laboration 2, 2,0, betygsskala: P, F
  • LABC - Datorprojekt, 2,0, betygsskala: P, F
  • TENA - Tentamen, 1,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

LAB1, LAB2, LAB3, TEN1

Ges av

EECS/Intelligenta system

Kontaktperson

Henrik Sandberg

Examinator

Henrik Sandberg <hsan@kth.se>

Påbyggnad

  • EL1820 Modellering av dynamiska system
  • EL2620 Olinjär reglering
  • EL2520Reglerteknik fk
  • EL2421 Reglerteknik, projektkurs
  • EL2450 Hybrida och inbyggda reglersystem
  • EL2745 Principles of Wireless Sensor Networks
  • EL2700 Model Predictive Control
  • EL2800 Stochastic Control and Optimization

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.