Realtidssystem
Real-Time Systems

FRTN01F, 10 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2017
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: FRTN01
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Syftet med kursen är att doktoranden skall lära sig hur man designar och implementerar datorbaserade reglersystem.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna definiera grundläggande begrepp för realtidsystem
• förstå för och nackdelar med olika implementationsmetoder för realtidsystem
• förstå kommunikation och synkronisering med hjälp av semaforer, monitorer och meddelanden
• kunna redogöra för hur en realtidskärna är uppbyggd och fungerar
• kunna designa datorbaserade regulator genom diskretisering av kontinuerliga designer och genom sampling
• kunna beräkna samband mellan tidsdiskreta modeller i form av differensekvationer, transientsvar och pulsöverföringsfunktioner
• kunna beräkna datorbaserade regulatorer på tillståndsåterkopplingsform respektive PID form
• förstå hur tidsfördröjningar och jitter påverkar reglerprestanda
• vara bekant hur Grafcet, Petrinät och tillståndsmaskiner används för att implementera och analysera händelsestyrda reglersystem
• förstå problemställningar associerade med reglering över näterk

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna implementera mindre datorbaserade reglersystem med hjälp av ”concurrent programming” metoder
• kunna applicera grundläggande schemaläggningstekmik för realtidssystem
• kunna utveckla ett realtidsystem inom något område av kursen i projektform
• kunna presentera projektresultat och erfarenheter på muntlig och skriftlig form

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå betydelsen av formella metoder för säkerhetskritiska realtidsystem
• visa förmåga till lagarbete och samverkan i grupp inom projekt och vid laborationer.

Kursinnehåll

Kursen innehåller följande moment: översikt av programmeringstekniska metoder för hantering av realtid inkl realtidsprimitiver för synkronisering och för garanti av ömsesidig uteslutning samt realtidskärnor och realtidsoperativsystem, datorrealisering av enkla regulatorer, diskretisering av kontinuerliga regulatorer, sampling av kontinuerliga system, insignal-utsignal modeller för tidsdiskreta system, sekvensstyrning med hjälp av Grafcet, schemaläggning, integrerad reglering och schemaläggning, implementationsaspekter, reglering över nätverk.

Kurslitteratur

• Wittenmark, B., Åström, K.J. & Årzén, K.-E-: Computer Control: An Overview. IFAC Professional Brief.
• Årzén, K.: Real-Time Control Systems. Department of Automatic Control, LTH.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, övningar, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport. Skriftlig tentamen, projekt, tre laborationer.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundläggande kurs i programmeringsteknik och FRT010 Reglerteknik AK.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Karl-Erik Årzén <karl-erik.arzen@control.lth.se>
Hemsida: http://www.control.lth.se/Education/EngineeringProgram/FRTN01.html