FYSS6311 Fundamentals of Control Engineering (5 cr)

Open the course unit brochure on Sisu

Study level:

Advanced studies

Grading scale:

0-5

Language:

Finnish

Responsible organisation:

Department of Physics

Curriculum periods:

2017-2018, 2018-2019, 2019-2020

Description

Sisältö

Peruskäsitteistön esittely ja esimerkkejä säätöteknisistä järjestelmistä; Laplace-muunnoksen teoria; siirtofunktion teoria ja lohkokaavioesitys; dynaamiset järjestelmien matemaattisen mallintamisen periaatteet; taajuusanalyysin periaatteet; säätöjärjestelmän aika-analyysin periaatteet; järjestelmien stabiilisuustarkastelun periaatteet; perussäätimien määrittely ja periaatteet; järjestelmien kompensoinnin ja suunnittelun periaatteet; modernin säätötekniikan teorian ja peruskäsitteistön esittely

Suoritustavat

Harjoitustehtävät, laboratoriotyö, perinteinen tentti

Arviointiperusteet

Opintojakson kokonaispisteet määräytyvät laskuharjoituksista (20 %) ja lopputentistä (80 %). Vaihtoehtoisesti kokonaispisteet voivat määräytyä pelkästään lopputentin perusteella, mikäli tämä johtaa korkeampaan arvosanaan.

Learning outcomes

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa esittää ja selittää säätötekniikan peruskäsitteiden kuvaukset ja määritelmät sekä kuvata Laplace-muunnoksen ja -käänteismuunnoksen määritelmät. Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia yhden muuttujan säätöteknisiä tehtäviä ja ratkaista differentiaaliyhtälöitä Laplace-muunnoksen avulla sekä muodostaa siirtofunktion yhden muuttujan järjestelmille, joita kuvataan lineaarisilla vakiokertoimisilla differentiaaliyhtälöillä. Opiskelija osaa käyttää lohkokaavioesitystä ja lohkokaaviomuunnoksia järjestelmän siirtofunktion määrittämisessä, esittää taajuusfunktion ja siirtofunktion eron sekä hyödyntää graafisia menetelmiä (napa-nolla-kuvio, Nyquistin diagrammi ja Boden kuvaaja) järjestelmän taajuusanalyysissä. Hän osaa tarkastella järjestelmän stabiilisuutta ja määrittää yksinkertaisissa tapauksissa ne säätöparametrin rajat, joiden puitteissa järjestelmä on stabiili, sekä listata perussäätimet ja esittää niiden määritelmät Laplace-tasossa. Hän osaa esittää kompensaattoreiden määritelmät ja kuvata miksi niiden avulla voidaan stabiloida järjestelmän toimintaa, esittää modernin säätötekniikan tilaesityksen määritelmän ja peruskäsitteet, ja osaa ratkaista yksinkertaisia tehtäviä tilaesityksen avulla sekä käyttää Matlab-ohjelmaa yksinkertaisten säätöteknisten tehtävien ratkaisussa.

Additional information

Ajankohta kevätlukukauden 2. periodi, joka vuosi.

Description of prerequisites

Fysiikan perusopinnot (FYSP1010-1050),
FYSA2001 Moderni fysiikka, osa A,
MATA181-182 Vektoricalculus1-2,
MATP121-122 Lineaarinen algebra ja geometria 1-2,
FYSS7116 Integraalimuunnokset
sekä suositeltava FYSS6301 Electronics, part A ja FYSS6302 Electronics, part B

Literature

Ogata, Modern Control Engineering (5th Ed.), ISBN-13: 978-8120340107; ISBN: 978-8120340107

Completion methods

Method 1

Select all marked parts

Parts of the completion methods

Teaching (5 cr)

Type:

Participation in teaching