Flervariabel reglering
Multivariable Control

FRTN10F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2016
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2016-10-27

Allmänna uppgifter

Avdelning: Reglerteknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: FRTN10
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Att ge kunskap om de grundläggande principerna för reglering av system med flera insignaler och utsignaler. Kursen skall ge insikt om vilka fundamentala begränsningar som finns och hur man kan använda matematisk optimering som ett designverktyg. Kursen behandlar linjära tidskontinuerliga system.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna definiera och förklara grundläggande begrepp för system med flera in- och ut-signaler.
• kunna översätta och ändamålsenligt välja mellan olika flervariabla systembeskrivningar, särskilt transientsvar, överföringsmatriser och tillståndsbeskrivningar.
• kunna härleda egenskaper hos sammankopplade system från egenskaper hos ingående delmodeller samt att karaktärisera och kvantifiera de olika delsystemens betydelse för helheten.
• kunna formulera villkor på in- och utsignaler till ett reglersystem och relatera dem till villkor på matriserna som beskriver systemet.
• kunna analysera hur processegenskaper sätter gränser för vilka reglertekniska prestanda som går att uppnå

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• självständigt kunna formulera tekniska specifikationer utifrån en förståelse för hur ett reglersystem ska användas och samverka med omgivande miljö
• kunna välja designmetod och modellstruktur samt översätta specifikationer till matematiska optimeringsproblem
• från resultatet av numeriska beräkningar kunna dra slutsatser om rimlighet i modell och specifikationer, samt konsekvenser för systemets samverkan med omgivande miljö

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå samband och begränsningar då förenklade modeller används för att beskriva en komplex och dynamisk verklighet
• visa förmåga till lagarbete och samverkan i grupp vid laborationer.

Kursinnehåll

Helhetsbild av designprocessen, signalstorlek, förstärkning, stabilitet, känslighet, robusthet, lågförstärkningssatsen, överföringsmatris, överföringsoperator, flervariabla nollställen, icke-minfas-system, störningsmodeller i tidsplanet och frekvensplanet, specifikationer i frekvensplanet, fundamentala begränsningar och målkonflikter, regulatorstrukturer, Youla-parametriseringen, konvexa specifikationer, linjär-kvadratisk optimering av tillståndsåterkoppling och Kalmanfilter, syntes via matrisolikheter.

Kurslitteratur

Glad, T. & Ljung, L.: Reglerteori - Flervariabla och olinjära metoder. Studentlitteratur, 2003.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, övningar

Kursens examination

Examinationsform: Skriftlig tentamen
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FRT010 Reglerteknik AK eller FRTN25 Processreglering

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Anton Cervin <anton.cervin@control.lth.se>
Hemsida: https://www.control.lth.se/Education/EngineeringProgram/FRTN10.html