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

Opinto-opas 2007-2008

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

Opintojakson vastuuhenkilö
Terho Jussila

Opettajat
Terho Jussila

Luentoajat ja -paikat
Per I,II: Maanantai 14 - 16, S4
Per I,II: Tiistai 14 - 16, S4

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 1 h/vko - - - -
Tentti  
(Lukuvuoden 2007-2008 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 & Laboratoriotyö 1h & PC-töitä 6h.

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 0132270285 http://vig.prenhall.com/catalog/academic/product/0,1144,0132270285,00.html 11. 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

    Opiskelija voi valita tarjotuista luento- ja laskuharjoitusajoista itselleen sopivimman. Bonus-pisteitä voi hankkia ylimääräisellä demoluonteisella laboratoriotyöllä (1h) ja vierailuluentojen kuuntelulla kurssin lopussa. Jos oppikirjan 11. painos ei ehdi tulla myyntiin ennen kurssin alkua, niin käytämme 10. painosta.

  • 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 & yksi yhden tunnin laboratoriotyö & kolme kahden tunnin PC-työtä . Kaksitoista viikkokoetta tai kaksi testiä (testi per periodi) tai yksi tentti. Periodin testin voi myös korvata kuudella 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
    Muut pakolliset osasuoritukset kuin pakollinen laboratoriotyö tulee suorittaa kurssin samalla toteutuskerralla. Luennoidaan vuosittain myös englanniksi (ACI-20016). Laskuharjoitusten, PC-töiden ja laboratorioharjoitusten materiaali saatavilla myös englanniksi.

    Opintojaksokorvaavuus
    7603300 Automaatiotekniikan perusteet

    Opintojakson kotisivu

    Viimeksi muokattu 28.03.2008
    MuokkaajaNina Suni