Systeem- en controletheorie

6 ECTS credits
160 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1004220BNR voor alle studenten in het 1e en 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.

Semester

1e en 2e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Inschrijvingsvereisten

Je hebt ‘Complexe Analyse’ gevolgd, alvorens ‘Systeem- en controletheorie’ op te nemen. Deze inschrijvingsvereiste geldt enkel voor studenten in de opleiding 'Ingenieurswetenschappen: Elektronica en informatietechnologie'.

Onderwijstaal

Nederlands

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Elektriciteit

Onderwijsteam

Yves Rolain (titularis)
John Lataire

Onderdelen en contacturen

42 contacturen Hoorcollege
24 contacturen Werkcolleges, practica en oefeningen

Inhoud

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 tijd systemen. Er wordt eveneens aandacht geschonken aan 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, tijdsantwoord, 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 concepten in de cursus worden geïllustreerd aan de hand van een aantal praktische voorbeelden. De cursus eindigt met een inleiding tot de digitale controle.

Studiemateriaal

Cursustekst (Vereist) : Systeem- en controletheorie, controletheorie / regeltechniek, Lataire, VUB, 2220170010281, 2023
Cursustekst (Vereist) : System and control theory. Signal and systems, Systeemtheorie, Rolain, VUB, 2220170019994, 2023

Bijkomende info

Cursusmateriaal

De cursussen worden ter beschikking gesteld op Canvas, en afgedrukt bij de VUB cursusdienst

Inleiding tot de systeemtheorie (Rolain)
Controletheorie (Lataire)

Standaard werken worden vermeld en zijn beschikbaar in de bibliotheek.

Leerresultaten

Algemene competenties

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:

Systeemtheorie
1. De student begrijpt het dynamisch gedrag van een lineair systeem en kan deze beschrijven in het continue en discrete tijdsdomein.
2. De student beheerst de overgang van het tijdsdomein naar het frequentiedomein en kan in beide domeine redeneringen voeren.
3. De student begrijpt het discretisatie proces van signalen en systemen.
Controletheorie
1. De student begrijpt de basiscomponenten van een regelkring en wat de voor- en nadelen zijn van voorwaartse regeling en teruggekoppelde regeling.
2. De student kan blokschema's vereenvoudigen.
3. De student kan bode diagrams en Nyquist diagrams interpreteren en aan de hand ervan de stabiliteit van de gesloten lus regelkring voorspellen.
4. De student kan de statische fout op het stapantwoord berekenen van een regelkring en weet hoe de fout nul kan gemaakt worden.
5. De student kan poolbanen tekenen en weet hoe deze te interpreteren voor het ontwerp van compensatie (PID) regelaars.
6. De student begrijpt de voordelen (en de pontentiële gevaren!) van de proportionele, de differentiërende en de integrerende actie van de PID regelaar, en hoe deze bijdragen tot het volggedrag en stoorgedrag van de regelaar.
7. De student kan conceptueel een compensatie (PID) regelaar ontwerpen.
8. De student begrijpt de concepten waarneembaarheid en regelbaarheid van toestandsveranderlijken modellen en kan deze nagaan voor een gegeven systeem.
9. De student kan een waarnemer ontwerpen voor een gegeven toestandsveranderlijke model.

De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen kan

de resultaten van de analyse en de modellering opvolgen, interpreteren en toepassen met het doel om op gestage wijze verbeteringen te kunnen aanbrengen ;
binnen een voortdurend veranderende samenleving en industriële context, in een multidisciplinaire omgeving een horizontale verbreding en verticale verdieping van de discipline bewerkstelligen;
op een logische, abstracte en kritische wijze redeneren;

De Bachelor in Ingenieurswetenschappen heeft

een creatieve, probleemoplossende, resultaatgerichte en op bewijsvoering gesteunde houding die gericht is op innovatie;

Beoordelingsinformatie

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:

Mond. examen incl. lab & oef met een wegingsfactor 1 en aldus 100% van het totale eindcijfer.

Toelichting: Het examen over het deel systeemtheorie + bijhorende oefeningen wordt afgenomen in de zittijd van het 1e semester. Let wel: afwezigheid op één of meer van de drie onderdelen resulteert in een afwezigheid van het ganse opleidingsonderdeel.

Aanvullende info mbt evaluatie

gesloten boek, mondeling examen,
klemtoon op het begrijpen van de leerstof, reproduceren is niet voldoende.

Mondeling examen systeemtheorie	1/3
Mondeling examen controletheorie	1/3
Mondeling labo-(+oefeningen) examen	1/3

Opmerking: 1/3 van de punten van het labo-(+oefeningen) examen 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

Toegestane onvoldoende

Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context