KURSPLAN

Grundläggande reglerteknik 7,5 Högskolepoäng

Basic Automatic Control
Grundnivå, R0001E
Version
Kursplan gäller: Höst 2018 Lp 1 - Tillsvidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.

Kursplanen fastställd
av Institutionen för systemteknik 2007-02-28

Reviderad
av Jonny Johansson, Huvudansvarig utbildningsledare vid Institutionen för system- och rymdteknik. 2018-03-13

Utbildningsnivå
Grundnivå
Fördjupningskod
G1F
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Reglerteknik
Ämnesgrupp (SCB)
Automatiseringsteknik

Behörighet

Grundläggande behörighet samt Differentialekvationer och komplexa tal, motsvarande M0039M. Alternativt: Alternativ till godkända kurser kan vara motsvarande kunskap erhållen genom arbete inom processindustri eller elektronikbranschen.


Urval

Urvalet grundas på 1-165 högskolepoäng.



Mål/Förväntat studieresultat
Syftet med kursen är att studenten skall tillägna sig grundläggande kunskaper om dimensionering och analys av återkopplade system i reglertekniska  tillämpningar.
Studenten skall kunna:
  • visa kunskap om grundläggande reglertekniska metoder och terminologi samt hårdvara som ingår i ett reglersystem
  • visa ett grundläggande kunnande om beprövade metoder för design av regulatorer.
  • demonstrera förmåga att modellera och simulera dynamiska system.
  • med hjälp av matematiska metoder analysera statiska-, dynamiska- och frekvensegenskaper hos dynamiska system.
  • använda vanliga metoder för att dimensionera och analysera regulatorer.
  • visa förmåga att i grupp designa och implementera regulatorer, samt utvärdera deras prestanda  för en verklig process.
  • visa förmåga att både muntligt och skriftligt redogöra för det praktiska arbetet med modellering, design och implementering av reglering för en verklig process.

Kursinnehåll
Reglerteknik är läran om automatisk styrning av processer. Typiska exempel är farthållaren i en bil och autopiloten i ett flygplan. Andra vanliga exempel finns bland annat inom processindustri, där det kan gälla att styra tryck och temperaturer och inom kommunikationsteknik där man vill styra dataöverföringshastigheter och sändareffekter. Reglerteknisk teori är dock inte begränsad till tekniska processer utan kan även tillämpas inom t.ex. ekonomi och medicin. Allmänt kan man säga att reglerteknik används för att upprätthålla jämn kvalitet samtidigt som förbrukningen av resurser såsom energi och råvaror minimeras.

Denna kurs är en grundkurs i reglerteknik och ger gedigna kunskaper i reglerteknisk terminologi och användningsområden. I kursen tillhandahålls även teori som behövs för vidare studier i ämnet samt färdigheter som är direkt tillämpbara.

Kursen inleds med att ta upp grundläggande begrepp såsom börvärde, ärvärde, reglerfel, styrsignal, återkoppling osv. Ett grundläggande verktyg som tas upp i kursen är Laplacetransformen som ger möjlighet att beskriva dynamiken i processer och regulatorer. Med Laplacetransformen som grund introduceras metoder för att analysera reglersystem med avseende på exempelvis frekvenssvar, stabilitet och kvarstående fel, allt i syfte att avgöra hur reglersystemet reagerar på olika typer av störningar.

Med dessa analysverktyg som grund tas slutligen metoder för att dimensionera regulatorer upp, exempelvis den vanliga PID-regulatorn men även andra typer av reglertekniska byggblock, såsom framkoppling, kaskadregulatorer etc. Även hur regulatorer implementeras i form av mjukvara genom att approximeras tidsdiskret behandlas och övas med laborationer på en simulerad experimentuppställning.

Genomförande
Undervisningen består av förinspelade föreläsningar kombinerade med räkneövningar samt laborationer. Räkneövningarna hålls i klassrum men sänds också i form av webmöten. Alla laborationerna är simuleringsuppgifter som kan utföras på egen hand och redovisas muntligt och/eller skriftligt. För de fall då muntlig redovisning krävs kan detta göras genom ett webmöte.

Examination
Skriftlig tentamen med differentierade sifferbetyg och godkända laborationer.

Övrigt
Kursen kan ej ersätta R0002E/SMR051 Modellbygge och reglering.

Examinator
Andreas Johansson

Övergångsbestämmelser
Kursen R0001E motsvarar kursen SMR043

Litteratur. Gäller från Höst 2010 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Thomas, Bertil: Modern Reglerteknik med övningsbok . Liber.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik

Prov
ProvnrTypHpBetyg
0001Tentamen6.0TG G U 3 4 5
0002Laboration1.5TG U G#

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.