5 ECTS credits
145 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1004219BNR voor alle studenten in het 1e en 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.
De cursus Systeem-en Controletheorie bestaat uit twee delen.
In het deel systeemtheorie wordt een inleiding gegeven tot de systeemtheorie. De beschrijving van het dynamisch gedrag van lineaire systemen wordt bestudeerd in het tijdsdomein en in het frequentiedomein voor analoge (continue tijd) en discrete systemen. Er wordt eveneens aandacht geschonken hoe men deze beschrijvingen kan gebruiken vertrekkende vanaf metingen (discretiseren, discrete Fourier transformatie, reconstructie)
In het deel controletheorie wordt er aangeleerd hoe een regelkring te analyseren (rekenen met blokdiagrams, toestandsvergelijkingen, tijdantwoord, frequentieantwoord, stabiliteitsanalyse via poolbanen en Nyquist) en vervolgens hoe een regelaar te ontwerpen (state feedback regelaars, compensatieregelaars zoals PD, lead, PI, lag, en PID). De cursus eindigt met een aantal praktische voorbeelden zoals de operationele versterker, de spanningsregulator en de compact disk speler; en een inleiding tot de digitale en niet-lineaire controle.
- Cursus verkrijgbaar bij de VUB
Inleiding tot de systeemtheorie (Rolain)
Controletheorie (Lataire)
- gebruikte literatuur:
- Standaard werken worden vermeld en zijn beschikbaar in de bibliotheek ;
Standaard werken Systeemtheorie :
Brigham E. (1974). The fast Fourier transform, Prentice-Hall ;
Cadzow J.A. and H.F. Van Landingham (1985). Signals, systems and Transforms, Prentice hall ;
Kailath T. (1980). Linear Systems, Johan Wiley ;
Meade M.L. and C.R. Dillon (1986), Signals and Systems, models and behaviour, Van Nostrand Reinhold ;
Oppenheim A., A.S. Willsky and I.T. Young (1983). Signals and Systems, Prentice Hall ;
Sinha K. (1991), Linear Systems, John Wiley.
Werken controletheorie
Basiswerken
Dutton, K., S. Thompson, and B. Barraclough (1998). The Art of Control Engineering. Addison Wesley: Harlow (UK).
Goodwin, G. C., S. F. Graebe, and M. E. Salgado (2001). Control System Design. Prentice-Hall: Upper Saddle River, New Jersey (USA).
Lewis, F. L. (1992). Applied Optimal Control and Estimation. Prentice-Hall: Upper Saddle River, New Jersey (USA).
Nise, N. S. (2002). Regeltechniek voor Technici. John Wiley & Sons: New York (USA).
Franklin, G. F., J. D. Powell, and A. Emami-Naeini (2002). Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall: Upper Saddle River, New Jersey (USA).
Aanvullend studiemateriaal:
Controletheorie
Digitale controle
Jacquot, R. G. (1995). Modern Digital Control Systems. Marcel Dekker Inc.: New York (USA).
Söderström, T. (1994). Discrete-time Stochastic Systems Estimation and Control. Prentice-Hall: Hemel Hempstead (UK).
PID regelaars
Åström, K. J., and T. Hägglund (1995). PID Controllers: Theory, Design, and Tuning. Research Triangle Park, NC, ISA.
Panagopoulous, H., K. Åström, and T. Hägglund (1999). Design of PID controllers based on non-convex optimization, Proceedings of American Control Conference, San Diego, California (USA), pp. 3858-3862.
Neuro-fuzzy controle
Miller, W. T., R. S. Sutton, and P. J. Werbos (1995). Neural Networks for Control. MIT Press: Cambridge (USA).
Passino, K. M., and S. Yurkovitch (1998). Fuzzy Control. Addison-Wesley: Menlo Park (USA).
Niet lineaire controle
Isidori, A. (1995). Nonlinear Control Systems. Springer-Verlag: Lomdon (UK).
Glad, T., and L. Ljung (2000). Control Theory: Multivariable and Nonlinear Systems. Taylor & Francis: London (UK).
- Doelstellingen: De studenten moeten het gedrag van een lineair dynamisch systeem leren begrijpen en hun ideeën leren toetsen aan de hand van experimenten. De studenten moeten leren analoge regelkringen analyseren en ontwerpen.
- Eindtermen en examenvereisten:
(1) het dynamisch gedrag van een lineair systeem begrijpen en kunnen beschrijven in het continue en discrete tijdsdomein
(2) tijdsdomein/frequentiedomein beheersen
(3) discretisatie proces begrijpen
(4) zelfstanding een regelkring kunnen analyseren
(5) zelfstandig een regelkring kunnen ontwerpen
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Andere bepaalt 100% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Andere dient men volgende opdrachten af te werken:
- gesloten boek, mondeling examen;
- klemtoon op het begrijpen van de leerstof, reproduceren is niet voldoende.
Mondeling examen systeemtheorie (prof. Schoukens) 1/3
Mondeling examen controletheorie (prof. Pintelon) 1/3
Mondeling labo-(+oefeningen) examen 1/3 (opmerking: 1/3 van de punten van dit opleidingsonderdeel kunnen tijdens tussentijdse evaluaties tijdens de sessies worden vastgelegd).
Het examen over het deel systeemtheorie + bijhorende oefeningen wordt afgenomen in de zittijd van het 1e semester, het deel controletheorie + bijhorende labo's wordt afgenomen in het 2e semester.
Let wel: afwezigheid op één of meer van de drie onderdelen resulteert in een afwezigheid van het ganse opleidingsonderdeel
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde-elektrotechniek
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: verkort traject werktuigkunde-elektrotechniek na vooropleiding industriële wetenschappen
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: verkort traject werktuigkunde-elektrotechniek na vooropleiding fysica
Educatieve master in de wetenschappen en technologie: ingenieurswetenschappen (120 ECTS, Etterbeek)
Voorbereidingsprogramma Master of Science in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde - elektrotechniek: Standaard traject