Detail předmětu
Řízení strojů a pohonů
FSI-ERS Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr
Předmět je zaměřen na teoretické základy a praktické postupy řízení strojů a pohonů. Obsah je členěn do dvou provázaných částí. První část je věnována základním pojmům automatického řízení, klasifikaci signálů a systémů a logickému řízení. Studenti v ní navrhují kombinační a sekvenční logické obvody a prakticky je realizují na programovatelném logickém modulu Siemens LOGO! v prostředí LOGO! Soft Comfort, včetně práce s časovači a klopnými obvody. Druhá část se zabývá matematickým popisem spojitých a diskrétních soustav, jejich charakteristikami, stabilitou a kvalitou regulace a návrhem PID regulátorů. Přednášky jsou doplněny počítačovými cvičeními: první část předmětu studenti procvičují v prostředí LOGO! Soft Comfort, druhou část v prostředí MATLAB. Výuka je podporována e-learningovým kurzem předmětu, který slouží jako primární rozcestník aktuálních informací, studijních materiálů a kontaktů na vyučujícího.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základní znalosti matematiky včetně řešení systému obyčejných diferenciálních rovnic, fyziky a elektrotechniky.
Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů
Předmět je hodnocen zápočtem a zkouškou. Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na všech cvičeních a vypracování úlohy dle pokynů cvičícího. Zkouška je písemná a je hodnocena v rozsahu 0-100 bodů. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
Kontrolovanou výukou je cvičení. Cvičení jsou povinná. Je kontrolována přítomnost na cvičení a je přezkušována úroveň znalostí formou řešení praktických úloh. Zameškanou výuku musí student absolvovat s jinou skupinou, nebo ve vyjímečných případech zadáním domácí práce na příslušné téma. Úroveň zpracování této práce je vyhodnocena vyučujícím.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty s principy a prostředky řízení využívaných ve strojních zařízeních a pohonech.
Schopnost analyzovat a navrhovat lineární spojité i diskrétní zpětnovazební regulační systémy. Studenti získají základní znalosti z automatizace, popisu a klasifikace řídících systémů a určení jejich charakteristik. Studenti budou schopni řešit problémy stabilty regulačních systémů. Studenti bodou schopni vybrat vhodné komponenty regulačního obvodu, vzhledem k požadavkům na regulaci.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace KSB: Kvalita, spolehlivost a bezpečnost, povinný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace SSZ: Stavba strojů a zařízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Základní pojmy z řízení, rozdělení signálů a systémů (spojité vs diskrétní).
2. Logické řízení – základní prvky, zjednodušování logických obvodů.
3. NAND, NOR, kombinační logické obvody.
4. Sekvenční logické obvody.
5. Matematické popis spojitých systémů, Laplacova transformace, bloková algebra.
6. Impulsní funkce a charakteristika, přechodová funkce a charakteristika, dělení regulačních členů, frekvenční přenos, frekvenční charakteristiky.
7. Spojité řízení – základní prvky řízení, PID regulační členy.
8. Spojité řízení – kvalita řízení, stabilita.
9. Diskrétní řízení – rozdíly oproti spojitému řízení, Z transformace.
10. Diskrétní řízení – základní prvky řízení.
11. Prostředky řízení (mikrokontroler, PLC, IPC) – rozděleni, základní vlastnosti, využití.
12. Akční členy.
13. Senzory.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
1. Logické řízení – seznámeni se s softwarem, základní prvky
2. Logické řízení – principy logického řízení, zjednodušování logických obvodů
3. Logické řízení – další obvody logického řízení (časovače, klopné obvody)
4. Spojité systémy – matematický popis, frekvenční přenos, charakteristiky
5. Spojitá regulace – základní prvky
6. Spojitá regulace – ladění regulátorů, stabilita
7. Spojitá regulace – kvalita řízení
8. Diskrétní řízení – vliv
9. Praktická ukázka prostředků řízení – mikroprocesory / mikrokontrolery
10. Praktická ukázka prostředků řízení – PLC
11. Vliv akčních členů a senzorů na vlastnosti regulace
12. Praktická ukázka regulace pohonů
13. Zápočet