Digitalni sistemi upravljanja (ETF RII DSU 3545)

Opšte informacije

Naziv kursa

Digitalni sistemi upravljanja

Oznaka (šifra) predmeta

ETF RII DSU 3545

Studij

ETF-B

Odsjek

Računarstvo i informatika

Godina

3

Semestar

5

Tip

Izborni

ECTS

4.5

Ukupno sati nastave

45

Sati predavanja

25

Sati vježbi

15

Sati tutorijala

5

Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student
  Cilj kursa je studentima dati bazna znanja koja se odnose na koncepte i metode koje se koriste u analizi i sintezi digitalnih sistema automatskog upravljanja, te razviti sposobnost da se ovi koncepti primijene u konkretnim slučajevima elementarnih blokova i sistema digitalnih sistema automatskog upravljanja s jednim ulazom i jednim izlazom. Naglasak je stavljen na razumijevanje matematskog opisivanja Z transformacijom fizikalnih zakonitosti i dobijanje funkcije diskretnog prenosa, pitanjima stabilnosti, sintezi digitalnih kompenzatora i konvencionalnih digitalnih regulatora, sintezi digitalnih sistema sa više ulaza i izlaza.

Program
  1.Motivacija.

2.Struktura digitalnog sistema upravljanja.

3.Kvazi kontinualno upravljanje: Aproksimacija vremenski kontinualnog regulatora vremenski diskretnim algoritmom; Analitički opis u Laplaceovoj domeni; Primjer.

4.Vremenski diskretni opis regulacione konture: Opis regulacione konture diferentnom jednačinom; Opis regulacione konture Z prenosnom funkcijom; Opis regulacione konture delta (diskretnom) prenosnom funkcijom; Lokacije polova i nula sistema s uzorkovanjem; Frekventna karakteristika sistema s uzorkovanjem.

5.Analiza digitalnih regulacionih kontura: Stabilnost vremenski diskretnih sistema; Ispitivanje stabilnosti vremenski diskretnih sistema Nyquistovim kriterijem; Ispitivanje stabilnosti vremenski diskretnih sistema metodom GMK.

6.Signali smetnje u digitalnim regulacionim konturama.

7.Sinteza digitalnog regulatora i izbor perioda uzorkovanja.

8.Upravljanje s više frekvencija uzorkovanja.

9.Realizacija digitalnih regulatora: Struktura procesnog računara; Opis elemenata; Strukture za realizaciju digitalnog regulatora.

Literatura
Obavezna1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB siteu Fakulteta);

2.Milić Stojić, Digitalni sistemi upravljanja, Elektrotehnički fakultet, Beograd.

3.Ljubomir Kuljača, Zoran Vukić, Digitalni sistemi upravljanja, Školska knjiga, Zagreb.
Preporučena1.Richard J. Vaccaro, Digital Control, McGraw-Hill, Inc.

2.Constantine H. Houps, Digital control systems, Mc Grow-Hill.

3.Karl J. Astrom, Computer controlled systems, Prentice Hall.

4.R. Iserman, Digital control system, Springer Verlag.

Didaktičke metode
  Kurs se izvodi kroz tri vrste aktivnosti:

Direktna predavanja u auli. Predavanja su praćena izradom zadataka od strane nastavnika, s ciljem da studenti ovladaju instrumentima i metodama uvedenim tokom predavanja.

Vježbe u laboratoriji. Studenti se u računarskoj laboratoriji uvode u softversko okruženje Matlab/simulink i uz pomoć tutora rade primjere iz prethodno pređenog nastavnog materijala. Studenti trebaju samostalno u računarskoj laboratoriji da urade svoje zadatke primjenom softvera Matlab/simulink.

Tutorijal. Pod vođenjem tutora, studenti rješavaju druge zadatke uključujući i zadatke s prethodnih ispitnih rokova. Ove aktivnosti organizirane su tako da se već tokom izvođenja nastavnog programa kroz domaće zadaće i parcijalne ispite kontinuirano provjerava stupanj pripremljenosti studenta u ovladavanju znanjima i vještinama koje treba postići u okviru ovog kursa.

Način provjere znanja
  Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu:

Prisustvo satima predavanja i tutorijala: 10 bodova, student koji više od tri puta izostane s predavanja i/ili tutorijala ne može ostvariti bodove po ovoj osnovi. Svim časovima laboratorijskih vježbi studenti su obavezni prisustvovati.

Izrada domaćih zadaća i laboratorijske vejžbe: maksimalno 10 bodova; predviđena je izrada od 5 domaćih zadaća ravnomjerno raspoređenih tokom semestra, koje nose do 5 bodova; 5 uspješno obavljenih laboratorijskih vježbi takođe nose do 5 bodova.

parcijalni ispiti: dva pismena parcijalna ispita, pri čemu svaki parcijalni ispit donosi do 20 bodova.

Parcijalni ispit traje 90 minuta i struktuiran je na slijedeći način:

Odgovori na jednostavna pitanja čiji je cilj provjeriti da li student vlada osnovnim teorijskim znanjima; student koji tačno odgovori na sva postavljena pitanja ostvaruje 5 bodova;

Rješavanje zadataka za koje je unaprijed dano više odgovora od kojih je jedan tačan; student koji tačno odgovori na sve postavljene zadatke ostvaruje 5 bodova.

Rješavanje jednog zadatka s otvorenim odgovorom; tačno urađen zadatak donosi 10 bodova.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario manje od 20 bodova ponovno upisuje ovaj kurs.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 40 i više bodova pristupa usmenom završnom ispitu; ovaj ispit sastoji se iz diskusije zadatka s parcijalnih ispita, domaćih zadaća i odgovora na pitanja koja se odnose na teme kursa.

Usmeni završni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu, student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimum pristupa usmenom dijelu popravnog ispita.

Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 20 i više bodova, a manje od 40 bodova, pristupa popravnom ispitu. Popravni ispit struktuiran je na slijedeći način:

Pismeni dio koji je struktuiran na isti način kao i pismeni parcijalni ispit; u okviru ovog ispita student polaže zadatke iz tema za koje nije postigao prolaznu ocjenu (10 i više bodova) polažući parcijalne pismene ispite.

Usmeni dio koji je struktuiran na isti način kao usmeni dio završnog ispita.

Usmenom dijelu popravnog ispita može pristupiti student koji je nakon polaganja pismenog dijela popravnog ispita uspio ostvariti ukupan skor od 40 i više bodova; ovaj skor sastoji se od bodova ostvarenih kroz: prisustvo nastavi, izradu domaćih zadaća, polaganje parcijalnih ispita i polaganje pismenog dijela popravnog ispita.

Usmeni popravni ispit donosi maksimalno 40 bodova. Da bi postigao pozitivnu završnu ocjenu student na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimum ponovno upisuje ovaj kurs.

Napomene
  Prilikom polaganja pismenog ispita, student može koristiti od strane nastavnika pripremljenu listu formula koje mogu biti od koristi prilikom rješavanja zadataka. Nije dozvoljeno korištenje drugih bilješki, knjiga, mobilnih telefona niti drugih elektronskih pomagala, osim džepnog elektronskog kalkulatora.


Zadaci koje student treba riješiti na ispitu su istog tipa kao oni rješavani tokom izvođenja predavanja i tutorijala.