Course Control Theory deals with basic and advanced principles and methods of feedback control of SISO linear dynamical systems. Students are gradually introduced to the mathematical foundations of control theory, modeling of controlled and control systems, analysis of their properties in the time domain, the most important types of feedback controllers and their properties, stability of control circuits and basic design methods of feedback control systems in the time domain. All procedures are applied to the solution of typical examples. Computational and visualization system Matlab and the Control System Toolbox is used for modelling, analysis and design of control systems and for solving typical problems and individual projects.
Last update: Hanta Vladimír (01.07.2013)
Předmět Teorie řízení se zabývá základními i pokročilejšími principy a metodami zpětnovazebního řízení jednorozměrových lineárních dynamických systémů. Studenti se postupně seznámí s matematickými základy teorie automatického řízení, způsoby modelování řízených soustav i řídicích systémů, analýzou jejich vlastností v časové oblasti, nejdůležitějšími typy zpětnovazebních regulátorů a jejich vlastnostmi, stabilitou regulačních obvodů a základními metodami návrhu zpětnovazebních regulačních obvodů v časové oblasti. Všechny postupy jsou aplikovány při řešení vybraných příkladů. K modelování, analýze a návrhu regulačních obvodů a k řešení příkladů a samostatných projektů je používán výpočetní a vizualizační systém Matlab a jeho Control System Toolbox.
Last update: SOUSKOVH (26.06.2013)
Literature -
R: Pao, C. Chau: Process Control: a First Course with MATLAB. Cambridge University Press, Cambridge, 2002, 0-521-00255-9.
R: Benjamin C. Kuo: Automatic Control Systems. Prentice-Hall, 1991, 0-13-051046-7.
R: MankeB.S.: Linear Control Systems.Khanna Publishers, 2009. 81-7409-107-6.
A: Franklin, G. F., Powell, J. D., Emami-Naeini, A.: Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall, New Jersey, 2002, 0-13-098041-2.
Last update: SOUSKOVH (01.02.2018)
Z: Balátě J.: Automatické řízení. BEN Praha, 2003, 978-80-7300-148-3.
Z: Vítečková M.: Matematické metody v řízení, L a Z-transformace. VŠB-TUO Ostrava, 1998, 80-7078-570-5.
Z: Šulc B.: Teorie automatického řízení s počítačovou podporou. ČVUT, Praha, 1999, 80-01-01974-8.
Z: Pao C. Chau: Process Control. A First Course with Matlab. Cambridge University Press, 2002, 0-521-00255-9.
Z: MankeB.S.: Linear Control Systems.Khanna Publishers, 2009. 81-7409-107-6.
D: Franklin G. F., Powell J. D., Emami-Naeini A.: Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall, New Jersey, 2002, 0-13-098041-2.
D: Kuo B. C.: Automatic Control Systems. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1991, 0-13-051046-7.
Last update: SOUSKOVH (01.02.2018)
Teaching methods - Czech
Přednášky a výpočetní semináře
Řešení vzorových příkladů z oblasti automatického řízení
Práce v prostředí výpočetního a vizualizačního programu Matlab
Použití Symbolic Math Toolbox a Control System Toolbox
Vypracování samostatných projektů
Last update: Hanta Vladimír (26.06.2013)
Syllabus -
1. Dynamic systems. Fundamentals of Laplace transform.
2. External description of dynamic systems.
3. Continuous-time system analysis. Time response analysis of dynamic systems.
4. Internal description of dynamic systems.
5. Stability analysis of dynamic systems.
6. Algebra of block diagrams. Cloosed-loop control system. Transfer functions.
7. PID controllers, description and characteristics of basic types of controllers.
8. Quality of control performance, their criteria and comparison.
9. Empirical methods of control design.
10. Standard methods of control design.
11. Control design in state space. Controllability, observability.
12. MIMO systems.
13. Z-transform. Sampling. Discrete-time systems analysis.
14. Control design in discrete-time domain.
Last update: SOUSKOVH (01.02.2018)
1. Matematický popis dynamického systému. Základy Laplaceovy transformace.
2. Vnější popisy dynamických lineárních t-invariantních systémů.
3. Klasifikace dynamických systémů, jejich popis. Statické a dynamické charakteristiky.
4. Vnitřní stavový popis dynamických lineárních systémů. Řešení stavových rovnic.
5. Stabilita systému. Metody vyšetřování stability.
solve basic computational and visualization tasks in the area of automatic control system in the environment of Matlab and its Control System Toolbox
investigate properties of t-invariant linear dynamical systems and determine their stability
design controller parameters using empirical and integral methods, design state controller and discrete controller with a finite number of steps
validate theoretical conclusions by simulation and analysis of time resposes of the system and by their visualization
carry out synthesis of simple control loop and improve its dynamic performance using simulation experiments
Last update: Hanta Vladimír (01.07.2013)
Studenti budou umět:
řešit základní výpočetní a vizualizační úkoly z oblasti automatické řízení v prostředí systému Matlab a Control System Toolboxu
vyšetřovat vlastnosti lineárních t-invariantních dynamických systémů a určovat jejich stabilitu
provést návrh parametrů regulátorů pomocí empirických a integrálních metod, provést návrh stavového regulátoru a diskrétního regulátoru s konečným počtem členů
teoretické závěry ověřovat simulací a analýzou časového chování systémů jeho vizualizací
provést syntézu jednorozměrového regulačního obvodu a pomocí simulačních experimentů zlepšit jeho dynamické vlastnosti
Last update: SOUSKOVH (26.06.2013)
Registration requirements -
Algorithms and Programming, Mathematics I, Measuring and Control Engineering
Last update: Hanta Vladimír (01.07.2013)
Algoritmizace a programování, Matematika I, Měřicí a řídicí technika