ASE-1251 Järjestelmien ohjaus, 4 op
Control of Dynamic Systems
Lisätiedot
Opintojakso ei ole sopiva opiskelijalle, jolla on jo suoritus vastaavan sisältöiseltä yliopistotasoiselta opintojaksolta (kuten ASE-1130, ASE-1230, ASE-1250, ASE-1256, ASE-1257, ACI-20010, ACI-20016, 76331, 760330, 76330).
Vastuuhenkilö
Terho Jussila
Osaamistavoitteet
Opintojakson suorittanut tuntee tavallisimmat ohjausrakenteet ja säätökytkennät; osajärjestelmien roolit ja luonteen; eri ohjaustapojen mahdollisuudet, vahvuudet, heikkoudet/rajoitukset. Hän osaa johtaa yksinkertaisia matemaattisia malleja fysiikan lakien avulla tai muista malliesityksistä; tuntee systeemien terminologian ja suunnitteluspesifikaatiot, kykenee kuvailemaan ja analysoimaan dynaamisia systeemejä stabiiliuden, vaimennuksen, nopeuden, tarkkuuden ja näiden piirteiden pysyvyyden osalta Matlab-ohjelmiston ja sen keskeisten Toolbox:ien avulla. Hän kykenee myös rajoitetusti näiden piirteiden suunnitteluun Matlabin avulla.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Ohjaustekniikan johdanto ja speksit käsitteineen. Etukompensointi, myötäkytkennät, takaisinkytkentä. Lohkokaavio. | ||
| 2. | Mallinnus, simulointi, tasapaino, linearisointi, epävarmuus ja herkkyys. Lineaarisen tilaesityksen matriisien muodostaminen, vaste, ominaisarvot, ohjattavuus ja tarkkailtavuus. | ||
| 3. | Laplace-muunnos ja Laplace-käänteismuunnos. Siirtofunktiomalli ja polynomimalli. Lohkokaaviosievennykset. Navat ja nollat. | Matlab, Control System Toolbox, Symbolic Toolbox. | |
| 4. | Värähtelyilmiöiden käsitteet ja analyysi taajuusvasteen avulla. Nyquistin, Boden ja Nicholsin diagrammit. | Matlab, Control System Toolbox, Symbolic Toolbox. | |
| 5. | Stabiiliuden ja sen pysyvyyden käsitteet sekä analyysi ja mitoitus Routh-testin ja Nyquist-, Bode- ja Nichols-diagrammien avulla. | Matlab, Control System Toolbox, Symbolic Toolbox. | |
| 6. | Askelvaste ja sen loppuarvo. Mittauksen ja säädön lopputarkkuus ja niiden yhteys. Tarkkuuden pysyvyys Transienttivasteen luonne ja pysyvyys sekä tunnusluvut. Kompensaattorien, säätimien ja suotimien toteutustekniikoita. Takaisinkytkennän käytön edut ja haitat. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Kertaa esitiedoiksi mainitut matemaattiset käsitteet ja osallistu tarvittaessa niitä kertaaviin lisäaikaistuntoihin. Kysy neuvoa henkilökunnalta aina kun et ymmärä jotakin asiaa. Opiskele kunkin luennon aihetta yhteensä 8-10h sis. lähiopetus. Valmistaudu LAB-työhön ja PC-töihin ohjeistuksen mukaan. Osallistu mahdollisiin pikkukokeisiin ja tarvittaessa osatentteihin ja niiden valmennustilaisuuksiin.
Arvosteluasteikko:
Arvosteluasteikko on numeerinen (0-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Feedback Systems | K. J. Åström & R. M. Murray | Sivustolla painokset 1 ja 2. PC1-työn sovellus on kirjan esittelemä Cruise Control, joka tentitään. Kirjasta poimitaan myös ei-tentittävää tietoa. | Kyllä | ||
| Kirja | Mechatronics | W. Bolton | Motivointiin, esimerkkejä, tiiviseen kertaukseen. | Ei | ||
| Kirja | Modern Control Systems | R. C. Dorf & R. H. Bishop | 9780131457331 | Tentitään Kappaleet 1.0, 1.1, 1.5, 1.8, 1.10, 1.11, 1.13 ja Terms and Concepts sivulta 36. | Kyllä | |
| Luentokalvot | Terho Jussila | Saattavat sisältää asioita, joita ei ole luentomonisteessa. | Kyllä | |||
| Muu kirjallisuus | Laskuharjoitustehtävät | Kyllä | ||||
| Muu kirjallisuus | Terho Jussila | Luentomoniste | Kyllä | |||
| Muu kirjallisuus | Terho Jussila & NN | Bonustöiden työohjeet | Ei | |||
| Muu kirjallisuus | Työohjeet (LAB, PCA, PCB, PCC) | Kyllä |
Tietoa esitietovaatimuksista
Esitietoja: raja-arvo, derivaatta, integraali, kompleksiluku, vektori, matriisi, ominaisarvo, transpoosi, rank, determinantti, matriisin inverssi. Näistä aiheista on tarjolla kertausta lisäajalla.
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| ASE-1251 Järjestelmien ohjaus, 4 op | ASE-1250 Järjestelmien ohjaus, 5 op | |
| ASE-1251 Järjestelmien ohjaus, 4 op | ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet, 5 op |