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

Opinto-opas 2006-2007

ACI-21080 SÄÄTÖSUUNNITTELU MATLAB:LLA, 5 op
Control System Design with Matlab

Opintojakson vastuuhenkilö
Terho Jussila

Opettajat
Terho Jussila

Toteutuskerrat
  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 -
Tentti  
(Lukuvuoden 2006-2007 aikataulu)

Tavoitteet
Monimuuttujasäädön ja optimisäädön periaatteiden sekä tietokoneavusteisen mallinnuksen, analyysin ja suunnittelun oppiminen.

Sisältö
Sisältöalue Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Monimuuttujaprosessin mallinnus, tasapainotilan laskenta, linearisointi; Monimuuttujasäädön erityisluonne, dekoplaus, hienoviritys, simulointimenetelmät.  Funktioaliohjelman luomista edellyttävä epälineaarisen yhtälöryhmän ratkaisu ja differentiaaliyhtälömallin simulointi.    
2. Säätöjärjestelmän mallinnus, analyysi ja suunnittelu sekä tilaesityksen että siirtofunktiomatriisin avulla.  Tilamallin ja siirtofunktiomallin testivasteiden täsmällinen muoto; Viiveellisten säätöpiirin vektoridifferentiaaliyhtälömallit.  Mallien manuaalinen muodostaminen; Ominaisarvojen herkkyys; Leverrier'in algoritmi. 
3. PI-monimuuttujasäätimen viritysmenetelmät.       
4. Tilatakaisinkytketyn säädön viritys napojen asettelumenetelmällä ja analyysi. Ohjattavuuden tutkiminen singulaariarvojen avulla.     Napojen asettelu Rank-One -menetelmällä. 
5. Monimuuttujasäädön neliölliset hyvyysluvut. Tilatakaisinkytketyn säädön viritys
LQ-menetelmällä. 
Muuttujavaihdokset, Lyapunovin ja Riccatin yhtälöiden johdot  Ohjattavuuden Gram-matriisi. 

Suoritusvaatimukset
PC-tentti tai kaksi PC-välikoetta Matlabin perusversiolla, Control System Toolbox'illa, Simulink'illä ja Symbolic Toolbox'illa, kolme PC-työtä .

Opintojakson arviointikriteerit

  • Arvosanat 1-3 edellyttävät monimuuttuja- ja optimisäätöongelmien erityispiirteiden ja ratkaisutapojen välttävää (1), tyydyttävää (2) tai hyvää (3) tuntemista. Arvosanat 4-5 edellyttävät niiden erittäin hyvää tuntemista sekä tilatakaisinkytkennän ja PI-säädön vaikeimpien suunnitteluongelmien hyvää (4) tai erinomaista (5) hallintaa.

  • Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

  • Oppimateriaali
    Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
    Opintomoniste Säätösuunnittelu Matlabilla Terho Jussila     Viikko ennen 1. luentoa Kyllä  Suomi 
    Opintomoniste Deterministinen Monimuuttujasäätö, Kpl. 2.16-2.17 Pauli Karttunen     Viikko ennen 1. luentoa Kyllä  Suomi 
    Kirja Digital Control of Dynamic Systems G.F. Franklin, J. D. Powell, M. Workman 0-201-33153-5   3. painos (Juvenes) Kyllä  Englanti 
    Kirja Modern Control Systems R. C. Dorf, R. H. Bishop     10. tai 11. painos (Juvenes) Kyllä  Englanti 

    Esitiedot
    Tunnus Nimi OP P/S
    ACI-20010 ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet 5 Pakollinen

    Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen TTY Intranetiin)

    Tietoa esitietovaatimuksista
    Esitietoina tarvitaan myös matriisilaskennan perustiedot (perusmääritelmät ja -laskutoimitukset, ominaisarvot ja -vektorit jne.). Niistä järjestetään tarvittaessa kertausta.

    Huomautuksia

    Opintojakso hyväksytään jatko-opintoihin, jos asteikon 0-5 arvosana on vähintään 3. Opintojakso luennoidaan suomeksi parillisina vuosina. Suurin piirtein samansisältöinen kurssi ACI-21086 luennoidaan englanniksi vuosittain periodeilla 4-5.

  • Opintojakson osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan.

  • Opintojakso soveltuu jatko-opinnoiksi.

  • Opintojaksoa ei luennoida lukuvuonna 2006-2007.

  • Tieto- ja viestintätekniikan (TVT) käyttö opetuksessa

  • Opintojaksolla hyödynnetyt tieto- ja viestintätekniikat
  • - tiedottamisessa kotisivuilla, uutisryhmissä tai s-postilistoilla esim. ajankohtaiset asiat, aikataulut
    - harjoitus-, ryhmä- tai laboratoriotöiden työstämisessä
    - harjoitustöiden, materiaalin jne. jakelussa ja/tai palauttamisessa
    - vuorovaikutuksessa ja keskusteluissa mm. verkkokeskustelut, chat

  • Arvioitu opintojakson toteutustapa
  • - Lähiopetuksen osuus: 50 %
    - Etäopetuksen osuus: 0 %
    - Opiskelijan itseopiskelun osuus: 50 %

  • Opintojakson toteutustapa tieto- ja viestintätekniikan käytön näkökulmasta
  • Pakollisia ovat kolme kahden tunnin PC-työtä, PC-tentti 3h tai PC-välikokeet 2h+2h.

    Mitoitus
    OpetusmuodotTuntia
    Luennot 60
    Harjoitukset 48
    Harjoitustyöt 6
    Laboratoriotyöt 9
    Oppimispäiväkirja, portfolio ja muu kirjallinen tuotos 3

    Muu mitoitettuTuntia
    Tentti/välikokeet 4
    Kaikki yhteensä 130

    Opintojakson opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

  • Tavanomaiset

  • Opintojaksoon liittyviä lisätietoja
    Kurssi on jatko-opintokelpoinen ACI'n pää- ja sivuaineessa, jos arvosana on 3, 4 tai 5.

    Opintojaksokorvaavuus
    7604100 Säätösuunnittelu MATLAB:lla

    Opintojakson kotisivu

    Viimeksi muokattu 12.03.2007
    MuokkaajaTerho Jussila