Reglerteknik

Mål

Efter genomförd kurs ska man kunna beskriva de grundläggande förutsättningarna och begränsningarna för återkopplad reglering. Man ska också kunna utföra systemanalys och systematisk konstruktion av reglersystem. Detta innebär att studenten förväntas kunna följande efter avslutad kurs:

• Definiera grundläggande begrepp inom reglerteknik.
• Överföra matematiska modeller av linjära dynamiska system mellan in-utsignal-, överföringsfunktions- och tillståndsform.
• Analysera modeller av linjära dynamiska system på ovanstående former med avseende på stabilitet, polplacering, snabbhet, svängighet, styr- och observerbarhet.
• Redogöra för sambanden mellan systemegenskaperna stabilitet, snabbhet och svängighet i tids- och frekvensplan.
• Härleda in-utsignalsamband i återkopplade reglersystem med hjälp av blockschemaräkning.
• Utföra stabilitetsanalys av återkopplade reglersystem med hjälp av bodediagram.
• Beräkna regulatorer på PID-form, lead-lag-form respektive tillståndsform samt framkopplingar utgående från givna specifikationer.
• Utföra stabilitets- och robusthetsanalys av reglersystem med hjälp av rotort respektive robusthetskriterium.
• Modellera, konstruera och verifiera ett reglersystem för en labprocess
• Redogöra för grundläggande aspekter kring implementering
• Exemplifiera reglerteknikens betydelse för effektiv hantering av miljöpåverkan samt energi- och resursförbrukning i olika typer av tekniska system.

Innehåll

• Dynamiska system, återkopplingsprincipen.
• Differentialekvationer, överföringsfunktioner
• Stabilitet, samband mellan dynamiska egenskaper och poler.
• PID-reglering.
• Rotort.
• Frekvensbeskrivning, Bodediagram. Fas- och amplitudmarginal, lead-lag-kompensering.
• Känslighet och robusthet.
• Tillståndsbeskrivning, styr- och observerbarhet. Tillståndåterkoppling, observatör.
• Exemplen i undervisning hämtas från kemin och biologin.
• Implementering