Vakcode: wb2421
Vaknaam: Multivariabele Regelsystemen

Dit vak vervangt wb2401

Het betreft een college
TUD studiepunten: 4
ECTS studiepunten: 6
Subfaculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek
Docent(en): Weiden, dr.ir. A.J.J. van der 

Tel.: 015-2785609

Trefwoorden:
Terugblik op klassieke scalaire regelingen in het frequentiedomein. Polen, nulpunten en stabiliteit van multivariabele systemen. Ontkoppelen met behulp van toestandsterugkoppeling voor zowel lineaire- als niet-lineaire systemen. Robuuste servo-probleem: asymptotisch wegregelen van storingen. Stabiliteit: characteristic loci; Nyquist- en inverse Nyquist theorie. Prestatie en robuustheid van multivariabele systemen.Het gebruik van singuliere waarden om prestatie af te dwingen; generalisatie van de klassieke scalaire theorie. Representaties van onzekerheden van systeemmodellen; additieve en multiplicatieve perturbaties. De rol van de H-oneindig norm en van de gestructureerde singuliere waarden voor robuustheidsanalyse. De keuze van geschikte weegmatrices om de prestatie van een regeling te specificeren ten behoeve van het ontwerp van een H-oneindig regeling.

Cursusjaar: 4
Periode: 0/0/4/0
Coll.uren p/w: 4
Andere uren: -
Toetsvorm: Mondeling
Tentamenperiode:
(zie jaarindeling)
Voorkennis: wb2302
Wordt vervolgd door: wb2415
Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:
Het college is opgedeeld in blokken. Na een terugblik op de klassieke scalaire ontwerpmethodieken in het frequentiedomein wordt een standaard ontwerpprobleem behandeld en wordt er speciale aandacht geschonken aan de beperkingen op de prestaties van het geregelde systeem. In het tweede blok wordt een systeemtheoretische aanpak gebruikt om de eigenschappen en de wijze van berekening van polen en nulpunten van multivariabele systemen uit te leggen. Verder worden het begrip interne stabiliteit en het gegeneraliseerde Nyquist stabiliteitscriterium besproken.
In het derde blok worden de prestatie en de robuustheid van multivariabele systemen behandeld. Het gebruik van singuliere waarden om prestatie af te dwingen wordt geïntroduceerd. Verschillende representaties van onzekerheden van systeemmodellen worden gegeven. Veel aandacht wordt besteed aan de analyse van de robuuste stabiliteit en aan de prestatie van het geregelde systeem met behulp van de H-oneindig norm en de gestructureerde singuliere waarden.
Er worden voorbeelden gegeven voor het kiezen van geschikte weegmatrices om met behulp van een H-oneindig regeling tot goede prestaties van het geregelde systeem te komen. Het laatste blok wordt gewijd aan het ontwerpen van multivariabele regelingen voor praktische problemen met behulp van frequentiedomein technieken. In MATLAB geïmplementeerde algoritmes worden besproken en gebruikt bij verschillende ontwerpvoorbeelden.
College materiaal:
  • Multivariable Feedback Design. J.M. Maciejowski, Addison-Wesley 1989;ISBN:[0-201-18243-2]
  • Notities: The poles and zeros of multivariable systems, A.J.J. van der Weiden.
  • The robust servomechanism problem (Asymptotic tracking and disturbance rejection), A.J.J. van der weiden.
Referenties vanuit de literatuur:
Veel referenties zijn in de Bibliotheek aanwezig.
Opmerkingen (Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):
Er moet een aantal oefeningen uitgewerkt worden met MATLAB. Elk jaar worden er nieuwe ontwerpvoorbeelden behandeld.
Doel:
Het college beoogt studenten met hoofdvak meet- en regeltechniek inzicht te verschaffen in de probleemformulering en de oplossingsmogelijkheden en de beperkingen van (robuuste) multivariabele regeling.
De aandacht wordt tijdens het college gericht op zowel een gedegen theoretische onderbouwing als op het verkrijgen van praktische ervaring met het ontwerpen en analyseren van multivariabele (robuuste) regelingen, met behulp van frequentiedomein technieken.
Computer gebruik:
MATLAB inclusief de MFD Toolbox kan gebruikt worden bij de oefeningen.
Practicum:
Ontwerp component:
Het ontwerpen van regelingen wordt behandeld
Percentage ontwerponderwijs: 50 %