Vakcode: wb2104

Vaknaam: Systeem- en regeltechniek 1

ZIE OOK BLACKBOARD

Het betreft een College

ECTS studiepunten: 3

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek

Sectie Systeem- en Regeltechniek

Docent(en): Dijkstra, dr. S.

Tel.:  015-27 85605 /      

Trefwoorden:

Terugkoppeling, dynamica, lineariseren, systeemresponsie, blokdiagram, polen en nulpunten, modelvorming, Basis eigenschappen van  terugkoppeling. P, PI en PID regelaars. Statische fouten, Stabiliteit.

Cursusjaar:

BSc 1e jaar

Semester:

2A

Coll.uren p/w:

4

Andere uren:

Toetsvorm:

Tentamenperiode:

2A, 2B

(zie jaarindeling)

Voorkennis (vakcodes):

geen

Wordt vervolgd door (vakcodes):

wb2207

Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:

Regelen van systemen via terugkoppeling. Dynamica van systemen. Voorbeelden uit elctriciteit, stromingsleer, thermodynamica, mechanica. Lineariteit van systemen en lineariseren van niet-lineaire systemen. Dynamische responsie van systemen. Convolutie en Laplace-domein oplossingen van responsies. Beschrijving van dynamische systemen middels blokdiagram en signaalstroomdiagram.

Polen en nulpunten van systemen en de invloed ervan op het systeemgedrag. Het opstellen van modellen op grond van experimenten.

Basis eigenschappen van terugkoppeling. De klassieke drie terms regelaar, P, PI en PID regelaars.

Steady-state fouten.

Stabiliteit. Routh-hurwitz stabiliteits criterium.

College materiaal:

• G.F.Franklin, J.D. Powell, A.Emami-Naeini 'Feedback Control of Dynamic Systems" Addison-Wesley, 1994, 3e druk

Referenties vanuit de literatuur:

• R.C.Dorf, R.H.Bishop 'Modern Control  Systems' Addison-Wesley, 1994. 3re druk
• N.S.Nise 'Control Systems Engineering' John Wiley & Sons, 2000, 3e druk.

Opmerkingen (specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):

Het tentamen omvat een aantal meerkeuze vraagstukken. Tijdens het college worden er oefenopgaven meegegevn die thuis kunnen worden gemaakt en mits op tijd ingeleverd meetellen voor het eindcijfer

Leerdoelen:

De student kan:

1. de begrippen sturen en regelen door middel van terugkoppeling  hanteren

2. Met behulp van balansvergelijkingen eenvoudige differentiaalvergelijkingen voor verschillende soorten dynamische systemen opstellen.

3. niet-lineaire systeembeschrijvingen vereenvoudigen tot een lineaire beschrijving.

4. toestandsbeschrijving en overdrachtsfunctie van een dynamisch systeem opstellen

5. de Laplace transformatie gebruiken van om dynamische responsies van een systeem te berekenen

6. Matlab gebruiken om dynamische responsies te berekenen

7. het simulatiepakket Simulink toepassen om responsies van lineaire en niet-lineaire systemen te bepalen

8. Lineaire systeem middels polen en nulpunten karakteriseren

9. poolligging als criterium hanteren voor systeemgedrag inclusief stabiliteit.

10. de instelling van P, PI-, PD en PID-regelaars berekenen op basis vaneenvoudige praktijkregels

Computer gebruik:

Het gebruik van MATLAB als analyse hulpmiddel en ontwerpgereedschap voor regeling wordt gedemonstreerd

Practicum:

Bij het college worden oefenopgaven meegegeven die thuis gemaakt kunnen worden

Ontwerp component:

Het ontwerpen van regelingen staat centraal

Percentage ontwerponderwijs:  25%