Opintojaksot  
|Tutkinnot| |Opintokokonaisuudet| |Kaikki| |Jatko| |KV|

Opinto-opas 2006-2007

ACI-20010 AUTOMAATIOTEKNIIKAN PERUSTEET, 5 op
Basic Course in Automation Technology

Opintojakson vastuuhenkilö
Terho Jussila

Opettajat
Terho Jussila

Luentoajat ja -paikat
Per II: Maanantai 12 - 14, S1 (Sähkö, Au)
Per II: Tiistai 14 - 16, S1 (Sähkö, Au)

Toteutuskerrat
Vastuuhenkilöt: Terho Jussila
  Periodi 1 Periodi 2 Periodi 3 Periodi 4 Periodi 5 Kesä
Luento - 2 h/vko 2 h/vko - - -
Harjoitus - 2 h/vko 2 h/vko - - -
Laboratoriotyö - 1 h/vko 1 h/vko - - -
Tentti  
(Lukuvuoden 2006-2007 aikataulu)

Tavoitteet
Tutustuttaa opiskelija automaatio- ja säätötekniikkaan: yleisjohdanto pää-ja sivuaine-esittelyineen ; takaisinkytketyn säätöjärjestelmän ilmiöt ja niihin liittyvä symbolinen ja numeerinen analyysi ja suunnittelu lineaaristen mallien avulla sekä säätimien toteutusvaihtoehtojen esittely.

Sisältö
Sisältöalue Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Takaisinkytketyn säätöjärjestelmän tarkoitus, rakenne ja toimintaperiaate. PID-säädön ja myötäkytkentäohjauksen ymmärtäminen, säätimien toteutusvaihtoehdot.     Monimuuttujasäädön periaate. 
2. Dynaamisen järjestelmän mallintaminen ja simulointi alkeislohkokaaviomalleja ja siirtofunktiomalleja käyttäen.  Differentiaalimallinnus. Tilamalli. Mallien erityisterminologia. Täsmällinen Laplace-käänteismuunnos.  Simulink. Matlab-ohjelmointi ja Matlab-kuvien dokumentointi. Lohkokaaviopohjainen linearisointi.  
3. Säätöjärjestelmän stabiiliuteen, stationaaritilaan ja transienttivasteeseen liittyvien ilmiöiden ymmärtäminen ja mallipohjainen kuvaaminen suljetun ja/tai avoimen systeemin mallin avulla.  Analyysi tilamallin perusteella. Halutun dynamiikan tuottavan kompensaattorin/säätimen johto.
Takaisinkytkennän merkitys epälineaarisen prosessin säädön nopeudelle ja tarkkuudelle. 		   
4. Mallinnusvirheiden aiheuttaman epävarmuuden huomiointi: stabiiliusvarojen analyysi ja mitoitus Boden ja Nicholsin diagrammien avulla, herkkyys.  Nyquist-diagrammi stabiiliusanalyysissä.    
5. Askelvasteen mitoitus.       

Suoritusvaatimukset
Tenttiminen & PC-töitä 4h & laboratoriotöitä 2h & yhden vierailuluennon (1h) kuuntelu.

Opintojakson arviointikriteerit

  • Arvosanat 1-3 edellyttävät perusasioiden ja -analyysin tyydyttävää (1), keskinkertaista (2) tai hyvää (3) hallintaa. Arvosana 4 edellyttää lisäksi analyysin erinomaista hallintaa ja suunnittelumenetelmien keskinkertaista hallintaa. Arvosanaan 5 tarvitaan suunnittelumenetelmien erittäin hyvää hallintaa.

  • Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

    • Oppimateriaali
    Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
    Kirja Modern Control Systems R.C. Dorf & R.H. Bishop 0-13-127765-0 http://vig.prenhall.com/catalog/academic/product/0,1144,0131457330,00.html 10. painos Kyllä  Englanti 
    Opintomoniste Luentomuistiinpanomoniste Terho Jussila     Ostettavissa ennen 1. luentoa Kyllä  Suomi 

    Esitiedot
    Tunnus Nimi OP P/S
    ACI-10010 ACI-10010 Automaatiotekniikan matematiikka 3 Suositeltava

    Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen TTY Intranetiin)

    Tietoa esitietovaatimuksista
    Preppausta järjestetään mm. Laplace-muunnoksesta ja kompleksiluvuista. Tarvitset myös hyvän opiskelutekniikan ja positiivisen asenteen.

    Huomautuksia

    Korvaa vanhat kurssit 76331 ja 7603300. Syksyn suomenkielinen opintojakso alkaa 2. periodilla! Opiskelija voi valita tarjotuista luento ja laskuharjoitusajoista itselleen sopivimman. Bonus-pisteitä voi hankkia ylimääräisellä PC-työllä (PCA) kurssin alkupuolella. Osasuorituksia voidaan opiskelijan pyynnöstä hyväksyä myös edellisen tai seuraavan kesän mahdolliselta kesäkurssilta.

  • Opintojakson osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan.

    • Tieto- ja viestintätekniikan (TVT) käyttö opetuksessa

  • Opintojaksolla hyödynnetyt tieto- ja viestintätekniikat

    • - tiedottamisessa kotisivuilla, uutisryhmissä tai s-postilistoilla esim. ajankohtaiset asiat, aikataulut
    - harjoitustöiden, materiaalin jne. jakelussa ja/tai palauttamisessa
    - asioiden ja ilmiöiden havainnollistamisessa esim. animaatiot, demot, simulaatiot, videoleikkeet
    - vuorovaikutuksessa ja keskusteluissa mm. verkkokeskustelut, chat

  • Arvioitu opintojakson toteutustapa

    • - Lähiopetuksen osuus: 47 %
    - Etäopetuksen osuus: 3 %
    - Opiskelijan itseopiskelun osuus: 50 %

  • Opintojakson toteutustapa tieto- ja viestintätekniikan käytön näkökulmasta

    • Pakollisia: tenttiminen & kaksi kahden tunnin PC-työtä & kaksi yhden tunnin laboratoriotyötä. Yksi tentti tai kaksi testiä (testi per periodi), periodin testin voi myös korvata kuudella viikkokokeella (ja molemmat testit kahdellatoista viikkokokeella).

    Mitoitus
    OpetusmuodotTuntia
    Luennot 60
    Harjoitukset 60
    Harjoitustyöt 5
    Laboratoriotyöt 4
    Tieto- ja viestintätekniikan käyttö 4
    Muu lähiopetus 1
    Oppimispäiväkirja, portfolio ja muu kirjallinen tuotos 1
    Kaikki yhteensä 135

    Opintojakson opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

  • Keskeisistä matemaattisista asioista (Laplace-muunnos, kompleksiluvut) järjestetään preppausta. Opiskelijan mielenkiinnon herättämiseen kiinnitetään erityistä huomiota usein tavoin. Opintojaksolla tarjolla oleva viikkokoesysteemi pyrkii ohjaamaan opiskelijan jatkuvaan viikottaiseen työskentelyyn omalla ajalla niin, että myöhempien luentojen ja harjoitusten uusien asioiden oppimisen edellyttämät esitiedot ovat ajoissa kerrattuja. Pohjaa vahvistetaan myös PC-töillä, joissa käydään tietokoneella läpi luennolla ja laskuharjoituksissa jo käsiteltyjä asioita. Ylimääräisiä tenttitilaisuuksia järjestetään pikaisen uusimismahdollisuuden tarjoamiseksi.

    • Opintojaksoon liittyviä lisätietoja
    Korvaa vanhat kurssit 76331 ja 7603300. Kaikki osasuoritukset tulee suorittaa kurssin samalla toteutuskerralla tai ko. lukuvuotta edeltävän ja/tai seuraavan kesän aikana. Luennoidaan vuosittain myös englanniksi (ACI-20016). Laskuharjoitusten, PC-töiden ja laboratorioharjoitusten materiaali saatavilla myös englanniksi.

    Opintojaksokorvaavuus
    7603300 Automaatiotekniikan perusteet

    Opintojakson kotisivu

    Viimeksi muokattu 20.03.2006
    MuokkaajaTerho Jussila