Reglerteknik, fortsättningskurs
Automatic Control, Advanced Course

FRTN55F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2020
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2020-11-13

Allmänna uppgifter

Avdelning: Reglerteknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: FRTN55
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen ger en fördjupning i design av linjära reglersystem med begränsningar. Speciellt fokus ligger på målkonflikter och fundamentala begränsningar, samt hur matematisk optimering kan användas som ett designverktyg, både offline och online. Kursen behandlar både tidskontinuerliga och tidsdiskreta reglersystem.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna översätta och ändamålsenligt välja mellan olika tidskontinuerliga och tidsdiskreta 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 som löses online eller offline.
• 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, stabilitet, känslighet, robusthet, lågförstärkningssatsen, överföringsmatriser, icke-minimumfas-system, störningsmodeller i tidsplanet och frekvensplanet, specifikationer i frekvensplanet, fundamentala begränsningar och målkonflikter, regulatorstrukturer, Youla-parametriseringen och internmodellsreglering, samplade reglersystem, linjär-kvadratisk optimering av tillståndsåterkoppling och Kalmanfilter, modellprediktiv reglering, regulatorsyntes via konvex optimering.

Kurslitteratur

Föreläsningsbilder, övningsmaterial och laborationsmanualer finns tillgängliga på kurshemsidan. Lecture Notes in Automatic Control, Advanced Course. Department of Automatic Control, LTH (kompendium). Torkel Glad, Lennart Ljung: Control Theory: Multivariable and Nonlinear Methods, Taylor & Francis, 2000, ISBN 0748408789 (bredvidläsning).

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer

Kursens examination

Examinationsform: Skriftlig tentamen
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FRTF05 Automatic Control, Allmän Kurs eller FRTN25 Processreglering.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: http://www.control.lth.se/course/FRTN55