ASE-1130 Automaatio, 6 op
Automation
Lisätiedot
Opintojaksohallinto ASE:n vastuuhenkilöllä. Opintojakso luennoidaan kahden laitoksen yhteistyönä: ensin IHA:n luentoja 12 h ja sitten ASE:n osuus, jossa luentoja 20 h, laskuharjoituksia 20h, PC-harjoituksia 8h (2h+2h+2h+2h) ja laboratoriotöitä 2h (1h+1h).
Vastuuhenkilö
Matti Vilkko, Seppo Tikkanen
Opetus
Toteutuskerta 1: ASE-1130 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Tenttiminen, 2h laboratoriotöitä, 8h PC-töitä, vierailuluennon (max 2h) seuraaminen. Tenttimisen voi jakaa kolmeen osatenttiin: 1) hydrauliikka ja koneautomaatio, 2) systeemin ohjaamisen johdanto, mallinnus ja simulointi, 3) systeemin analyysin ja suunnittelun metodiikka.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Opintojakson suorittanut on saanut käsityksen hydrauliikan ja koneautomaation peruskomponenteista ja -järjestelmistä sekä niiden toimintaperiaatteista ja tärkeimmistä sovellutuksista. Opintojakson suorittanut tuntee tavallisimmat ohjausrakenteet ja säätökytkennät, osajärjestelmien roolit ja luonteen sekä eri ohjaustapojen mahdollisuudet, vahvuudet, heikkoudet ja rajoitukset. Hän tuntee systeemien terminologian ja suunnitteluspesifikaatiot sekä osaa johtaa yksinkertaisia matemaattisia malleja fysiikan lakien avulla tai muista malliesityksistä. Hän kykenee kuvailemaan ja analysoimaan dynaamisia systeemejä stabiiliuden, vaimennuksen, nopeuden ja tarkkuuden osalta aikainvariantteja alkeislohkokaavio-, siirtofunktio- ja polynomimalleja käyttäen (malleista laskettuun dataan kuten navat, nollat, taajuusvaste perustuen). Hän ymmärtää hieman systeemin ja sen erilaisten vasteiden välisiä yhteyksiä. Hän tunnistaa mallin ja mittausten epävarmuuden ja osaa analysoida niiden seurauksia suunnittelun ja toteutuksen tuloksille. Hän kykenee myös rajoitetusti systeemin ja sen vasteiden piirteiden suunnitteluun. Hän oppii Matlab-, Simulink- ja Control System Toolbox -työskentelyä mainituissa aiheissa.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Hydraulijärjestelmän perusominaisuudet: rakenne, toimintaperiaate, hydraulinen energia, tehonsiirtotapojen vertailu. Hydraulijärjestelmän keskeiset komponentit ja väliaineet sekä niihin liittyviä sovellutuksia. | ||
| 2. | Koneautomaation keskeiset komponentit liikkuvissa työkoneissa (tuotantoprosessinohjaus, koneautomaation ohjausarkkitehtuurit, ohjaus- ja säätömenetelmät, etäohjausarkkitehtuurit) | ||
| 3. | Ohjaus- ja säätötekniikan ongelmanasettelu ja peruskomponentit. Suorituskykyvaati-mukset. Perusohjaustavat ja -säätimet. | ||
| 4. | Matemaattisten malliyhtälöiden johtaminen ja yksinkertaistaminen. Mallien esittäminen alkeislohkokaaviona. Laplace'n polynomi- ja siirtofunktiomallien johtaminen ja yhdistely. | Matlab, Control System Toolbox, Simulink, Symbolic Toolbox. | |
| 5. | Stabiiliuden ja sen turvamarginaalien määrittely, analysointi ja suunnittelu napojen ja taajuusvasteen avulla. | Matlab, Control System Toolbox, Symbolic Toolbox. | |
| 6. | Asymptoottisen tarkkuuden ja transienttivasteen analyysi ja suunnittelu. Tavoiteltujen ominaisuuksien pysyvyyden analyysi. | Matlab, Control System Toolbox, Symbolic Toolbox. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Tavanomaiset
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Feedback Systems. | K. J. Åström & R. M. Murray | 978-0-691-13576-2 | Tentittävää vain vähän, määrittely toteutuskertakohtaisesti. | Kyllä | |
| Luentokalvot | Elo, Tikkanen, Jussila | Määritellään toteutuskertakohtaisesti | Kyllä | |||
| Muu kirjallisuus | Työohjeet ja laskuharjoitusmateriaalit. | Elo, Tikkanen, Jussila | Määritellään toteutuskertakohtaisesti. | Kyllä | ||
| Opintomoniste | Järjestelmien ohjaus | Terho Jussila | Opintomoniste saatavilla pdf-dokumenttina POPissa. Siitä tentitään vain toteutuskertakohtaisesti määriteltävä osa. | Kyllä |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| ASE-1130 Automaatio, 6 op | ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet, 5 op | |
| ASE-1130 Automaatio, 6 op | ASE-1257 Introduction to Control, 4 op |