EL2520 Reglerteknik, fortsättningskurs 7,5 hp

Control Theory and Practice, Advanced Course

The aim of this course is to provide the basic theory required for solving complex control problems. The course presents theory and methodology for analysis and modelling of systems and signals, and methods for design and synthesis of feedback controllers. Special emphasis is placed on:

  • Control of systems with multiple inputs and outputs.
  • Fundamental limitations for control performance.
  • Sensitivity and robustness in feedback systems.
  • Synthesis of controllers through optimization.
  • Predictive control with constraints.
  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Elektroteknik
  • Betygsskala

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

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande FULLSATT

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Kursen ger en introduktion till grundläggande teori och metodik som krävs för att kunna analysera och designa avancerade reglersystem. Efter avslutat kurs skall du kunna

  • Förstå grundläggande egenskaper hos flervariabla linjära system, som flervariabla poler, nollställen, förstärkningar och tillhörande riktningar i insignal ocg utsignal rummen.
  • Beräkna signal normer och system förstärkningar, och analysera stabilitet hos återkopplade system med hjälp av Lågförstärkningssatsen.
  • Genomföra en rigorös analys av återkopplade reglersystem i termer av kritiska överföringsfunktioner, som känslighets- och komplementära känslighetsfunktionen.
  • Kvantifiera fundamentala prestandabegränsningar hos återkopplade system orsakat av tidsfördröjningar, och poler och nollställen i komplexa HHP, samt förstå deras implikationer för reglerdesign.
  • Bestämma frekvens-beroende beskrivningar av model osäkerhet samt analysera robust stabilitet och prestanda
  • Använda Relative Gain Array för att analysera interaktioner och föreslå decentraliserade regulatorstrukturer.
  • Bestämma LQG-optimala regulatorer för skalära sustems, samt förstå hur olika designparamterar påverkar det resulterande slutna systemets egenskaper.
  • Förstå hur H_oändlighets reglering kan formuleras i termer av utvidgade system och föreslår rimliga prestanda vikter.
  • Bestämma anti-windup strategier för att hantera begränsningar i styrsignalen.
  • Förstå de grundläggande principerna bak Model Predictive Control (MPC)

Kursens huvudsakliga innehåll

Matematiska beskrivningar av linjära flervariabla system, design av flervariabla regulatorer, fundamentala begränsningar på prestanda, robusthet mot modelosäkerhet, LQG, H2- and Hinfinity optimal control, Model Predictive Control

Kursupplägg

Föreläsningar, Övningar, Datorövningar, Laborationer. Hemarbete.

Behörighet

För studenter på enstaka kurs: 120 hp och dokumenterad engelska B eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Automatic Control, General Course (EL1000 or EL1110) or similar.

Litteratur

Torkel Glad and Lennart Ljung, Control Theory - Multivariable and Nonlinear Methods, Taylor and Francis Ltd, ISBN 0748408789
(Swedish version: T. Glad and L. Ljung, Reglerteori, flervariabla och olinjära metoder, Studentliteratur, 2:a upplagan, ISBN 91-44-03003-7

Examination

  • LAB1 - Laboration, 1,5, betygsskala: P, F
  • LAB2 - Laboration, 1,5, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Skriftlig tentamen, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Ges av

EECS/Intelligenta system

Kontaktperson

Elling W Jacobsen

Examinator

Elling W Jacobsen <jacobsen@kth.se>

Övrig information

TEN, 4,5 hp, LAB, 1,5 hp, PROJ, 1,5 hp

Replaces 2E1252

Versionsinformation

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