K-INFO
HU
EN
Belépés

Folyamatszabályozás

Process Control
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Folyamatszabályozás
Process Control
Tantárgykód BMEVIFO2FSA
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 4 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 6
Tantárgyfelelős
Dr. Benyó Zoltán
beosztás: egyetemi tanár
elérhetőség: benyo@iit.bme.hu
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Kar
Tantárgy weboldala
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Történeti áttekintés

Irányítástechnikai alapfogalmak

-         A jelek felosztása

-         Az irányítási rendszer részei. Ábrázolásmódok

-         A vezérlés és szabályozás

-         Zavarkompenzáció

Zárt szabályozási rendszerek jelátviteli tulajdonságai

-         0 típusú szabályozás követési tulajdonságai

-         1 típusú szabályozás követési tulajdonságai

-         2 típusú szabályozás követési tulajdonságai

Szabályozási rendszerek stabilitásvizsgálata

-         A stabilitás fizikai képe

-         A stabilitás matematikai megfogalmazása

-         A Routh-féle stabilitási kritérium

-         A Hurwitz-féle stabilitási kritérium. Példák

-         Az általános Nyquist-kritérium. Példák

Stabilitásvizsgálat Bode-diagramokkal. Példák

Strukturális és feltételes stabilitás

0 Stabilitásvizsgálat a Nichols-diagramok segítségével

1 Stabilitásvizsgálat a gyök-helygörbe módszerrel

-         A gyök-helygörbe módszer alapösszefüggései

-         A gyök-helygörbe megszerkesztésének szabályai

-         A szerkesztési szabályok magyarázata. Példák a gyök-helygörbe módszer alkalmazására

Paraméteroptimalizálás

Optimalizálási kritériumok

Integrálkritériumok

-         Lineáris, kvadratikus, abszolutérték kritériumok

-         Lathroph és társai féle „8”-as. ITAE kritériumok

Optimalizálási kritériumok számítása

-         I10 számítása, I20 számítása, Ia0 számítása

Szabályozók optimális paramétereinek beállítása

-         Szabályozók beállítása a szabályozott szakasz átmeneti függvénye alapján

-         Szabályozók beállítása a szabályozási kör belengetése útján (Ziegler-Nichols, Kessler módszer)

Nemlineáris rendszerek

-         A szakaszonkénti linearizálás módszere

-         A leíró függvények módszere. Stabilitásvizsgálat. Nemlineáris rendszerek kompenzálása

-         A fázissík-módszer

Mintavételező rendszerek

-         A mintavételező eljárás

A z transzformáció és az inverz z transzformáció

-         A z transzformáció

-         Az inverz z transzformáció

-         Határértéktételek

Az Állapottér-módszer

Folytonos-folyamatos működésű rendszerek állapotegyenletei

Az állapotegyenletek meghatározása a differenciálegyenletből

Az állapotváltozók meghatározása az átviteli függvényből

-         Közvetlen programozás

-         Párhuzamos programozás

-         Iteratív programozás

Az állapotegyenletek megoldása

A megfigyelhetőség és az irányíthatóság

-         A megfigyelhetőség

-         Az Irányíthatóság

-         A Kálmán-féle kanonikus alakzat

-         Az állapotegyenletek megoldása

Többparaméteres kapcsolt szabályozások (TKSz)

-         Problémafelvetés. Keresztkapcsolatok kimutatása több gyakorlati példán

-         A keresztkapcsolatok kiküszöbölése. Megvalósíthatóság (teljes és részleges invariancia)

-         Többparaméteres kapcsolt rendszerek matematikai leírása

-         Többparaméteres kapcsolt rendszerek stabilitás vizsgálata. Példák

-         Többparaméteres kapcsolt szabályozások kompenzálása (részleges és teljes invariancia).

Adaptív szabályozások.

Robusztus szabályozások: Hardy terek, LQ és kiterjesztett LQ szabályozás, H módszer.

Szabályozástechnikai és irányításelméleti fogalmak megismertetése és ezek alkalmazásának bemutatása élettani folyamatokon keresztül. Rendszerek alapvető szabályozási folyamatainak kvantitatív leírása és vizsgálata irányításelméleti identifikáció, modellezési és szimulációs módszerek és programcsomagok felhasználásával.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás és számítógépes gyakorlat.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Sz. Béla: ”Szabályozástechinka. Számítógépes gyakorlatok”, Egyetemi jegyzet, 2003.Sz. Béla: ”Szabályozástechinka. Példatár. Ellenőrző kérdések”, 2003.Lantos Béla: ”Irányítási rendszerek elmélete és tervezése I.”, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2001.Benyó Z. Folyamatidentifikáció és Folyamatszimuláció, Előadásjegyzet, 2006.Levine W.S: The Control Handbook, CRC Press, 2006.Bronzino J.D: The Biomedical Engineering Handbook, CRC Press, 2005.Khoo M.: Physiological Control System. Analysis, Simulation and Estimation, IEEE Press, 2000.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
nincs
Általános szabályok
Követelmények: a.       A szorgalmi időszakban: eredményes zh., házi feladat megoldása. b.       A vizsgaidőszakban: vizsga. A házi feladat és zh. eredménye a vizsgajegybe beszámít. Pótlási lehetőségek: Eredménytelen zh. pótlására lehetőséget adunk.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Nincs megadva.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.