Course code TEL240

TEL240 Reguleringsteknikk og automasjon

English course information

Søk etter andre emner

Velg annet år

Viser emneinfo for studieåret 2015 - 2016.

Emneansvarlige: Johan Andersen, Pål Johan From
Medvirkende: Lars Grimstad, Pål Johan From
Studiepoeng: 10
Ansvarlig fakultet: Institutt for matematiske realfag og teknologi
Frekvens: Årlig
Undervises på språk: NO
(NO=norsk, EN=Engelsk)
Undervises i periode:
Emnet starter i vårparallellen. Emnet har undervisning/vurdering i vårparallellen.
Første gang: Studieår 2008-2009
Fortrinnsrett: <p>Maskin-, prosess- og produktutvikling, Industriell økonomi (MP), Matindustrielle prosesser (MIP), Miljøfysikk og alternativ energi, Realfag og fysikkstudenter (M-MP, M-IØ, M-MF).</p><p><br/></p>
Undervises hvor?:
Emnets innhold:

Del 1- Reguleringsteknikk:

  • Introduksjon til reguleringsteknikk (beskrivelse av prosessen som skal reguleres, hvorfor regulere, prinsipper for regulering, anvendelser, terminologi, symbolbruk).
  • Nødvendig matematisk grunnlag og systemteori for dynamiske systemer (differensiallikninger, transferfunksjoner).
  • Dynamikk (integrator, tidskonstant, 2. ordens system, tidsforsinkelse, stabilitet). Praktisk PID-regulering, innstilling av PID-regulator og virkninger av å endre regulatorparametrene.
  • Foroverkopling fra prosessforstyrrelser, fordeler og ulemper ved foroverkobling. Kombinasjon av forover- og tilbakekobling.
  • Bruk av MATLAB, SIMULINK og generell programmering for styring av mekaniskse prosesser.
  • Noe ulineær regulering og Lyapunov-stabilitet.
  • Introduksjon til Laplace-transformasjoner.

Del 2 - Automasjon:

  • Datamaskiners oppbygning og virkemåte og kopling mot fysiske prosesser.
  • Kort om aktuelle sensorer (måleelementer) og aktuatorer (pådragsorganer).
  • Sampling av tidskontinuerlige målesignaler. AD- og DA-omsetting (analog-digital og omvendt).
  • Analog og digital (diskret) filtrering. Tallrepresentasjon benyttet i datamaskiner. Logiske funksjoner og Boolsk algebra.
  • Sekvensiell, logisk styring. Tidskontinuerlig styring.

Praktisk del:

  • lab-oppgaver som innebærer bruk av kommersielt utstyr av følgende type: PC med I/O-kort (Input/Output) og lab-programvare.
Læringsutbytte:
Studentene skal ha ervervet kunnskaper om og ferdigheter i anvendelse av systemteori for dynamiske systemer, herunder matematisk modellering av dynamiske systemer, forskjellige modellrepresentasjoner, beregning av tidsresponser og analyse av dynamikk. Studentene skal også ha kunnskaper om og ferdigheter i anvendelse av de mest brukte metodene for analyse og design av reguleringssystemer, herunder valg av regulatorfunksjon og beregning av regulatorparametere. Videre skal studentene ha opparbeidet kunnskaper om og ferdigheter i bruk av datamaskin og automatiske systemer for måling og styring og kontroll av fysiske prosesser. Studentene vil etter endt emne ha fått en forståelse av gode grunner for å velge å automatisere prosesser som alternativ til bruk av manuell arbeidskraft.
Læringsaktiviteter:
Undervisningen i emnet er bygget opp av forelesninger, regneøvinger, PC-øvinger (bruk av programverktøy for analyse og design av dynamiske systemer og reguleringssystemer), simuleringer og laboratoriearbeid.
Læringsstøtte:
Emnelæreren ertilgjengelig forrådgivning i tilknytning til forelesningsperioden og veilederved øvinger, og erellers tilgjengelig via e-post og telefon. Det brukes vanligvis ekstern hovedlæreri emnet, med teknisk støtte fra fagfolk som ertilgjengelig ved instituttet.
Pensum:
Jan Tommy Gravdahl og Pål Johan From: Innføring i dynamikk og reguleringsteknikk.
Forutsatte forkunnskaper:
FYS235 - Elektronikk/FYS230-Elektroteknikk, MATH113 - Lineæralgebra og lineære differensiallikning, eller grunnleggende elektronikk og matematikk på universitetsnivå fra andre læresteder (matriseregning, differensiallikninger, komplekse tall og Laplacetransformasjon).
Anbefalte forkunnskaper:

TMP220-Mekatronikk I: Maskinelementer og effektoverføringssystemer. FYS103- Måleteknikk, optikk og sensorer.


Obligatorisk aktivitet:
Obliratoriske øvinger og lab-oppgaver.
Vurderingsordning:

Det kreves godkjente øvinger og laboratorieoppgaver for å gå opp til eksamen. Avsluttende skriftlig eksamen.


Sensor:
Ekstern sensor deltar sammen med intern sensor ved utformingen av eksamensoppgavene og sensorveiledningen. Ekstern sensor kontrollerer intern sensors vurdering av et tilfeldig utvalg kandidater som en kalibrering med visse mellomrom i henhold til instituttets retningslinjer for sensur.
Merknader:
-
Normert arbeidsmengde:
Forelesninger, regneøvelser, laboratorieøvelser og hjemmearbeid, ca. 300 timer.
Opptakskrav:

Realfag


Overlapp:
-
Undervisningstid:
Forelesninger: 4 timer per uke. Laboratorieoppgaver
Hjelpemidler ved skriftlig eksamen(er): Ingen kalkulator. Ingen andre hjelpem.
Eksamensdetaljer: En skriftlig eksamen: A - E / Ikke bestått