• 6. семестар, позиција 2

Циљ курса је да упозна студенте са основним принципима и методама аутоматског управљања, укључујући моделовање, анализу и синтезу једноставних система аутоматског управљања. Студенти ће стећи основна теоријска и практична знања неопходна за разумевање динамичког понашања система, анализу стабилности и синтезу управљања. Курс такође има за циљ да развије способност студената да користе Матлаб и овладају основним алатима за решавање рачунских делова изложене материје, анализу и симулацију система управљања.

По успешном завршетку овог курса студенти би требало да буду оспособљени да: • Разумеју и објасне основне концепте аутоматског управљања, укључујући отворене и затворене САУ. • Одреде и интерпретирају улаз-излаз (УИ) и улаз-стање-излаз (УСИ) моделе линеарних стационарних система. • Примене технике Лапласове трансформације за добијање преносних функција и анализирају динамику система користећи блок дијаграме. • Анализирају прелазни и стационарни одзив система првог и другог реда користећи стандардне промене улаза. • Анализирају и одреде перформансе система користећи показатеље у временском домену и анализу грешке у стационарном стању. • Одреде особине стабилности систем користећи класичне методе, укључујући Хурвицов критеријум стабилности. • Анализирају карактеристике и одреде стабилпност система у фреквентном домену користећи Бодеов и Најквистов дијаграм. • Објасне структуру и функцију основних управљачких стратегија, које укључују П, ПИ и ПИД закон управљања. • Пројектују и подесе ПИД закон управљања за једноставне линеарне системе управљања.

Упознавање са основним појмовима и терминима у области аутоматског управљања. Основни концепти аутоматског управљања: отворени и затворени САУ. Математичко моделовање динамичких система, укључујући моделовање механичких, електричних, флуидних и термичких система. Улаз-излаз (УИ) модели линеарних, временски стационарних динамичких система. Моделовање динамичких система у простору стања, улаз-стање-излаз (УСИ) облик модела динамичких система. Моделовање у фреквентном домену: Лапласова трансформација, преносна функција и блок дијаграм. Анализа прелазног и стационарног одзива: радни режими система, стандарне промене улаза, показатељи динамичког понашања у временском домену, временски одзиви система првог и другог реда, статичка грешка и појачања система. Стабилност динамичких система: концепти, дефиниције, Хурвицом критеријум стабилности. Анализа у фреквентном домену: фреквентна карактеристика, Најквистов дијаграм, Бодеови дијаграми, стабилност и релативна стабилност, показатељи у фреквентном домену. Основи типови система управљања: пропорционални (П), пропорционално-интегрални (ПИ) и пропорционално-интегрално-диференцијални (ПИД), и њихов уитцај на динамичке и статичке карактеристике система управљања. Основно пројектовање и подешавања ПИД закона управљања.

ПА: Практична настава обухвата рачунске вежбе које су усклађене са теоријским садржајем предмета. Студенти решавају задатке који се односе на моделовање, анализу и синтезу система аутоматског управљања, укључујући одређивање преносних функција, блок дијаграма, анализу одзива у временском домену, испитивање стабилности система и основно пројектовање ПИД типа закона управљања. ПЛ: Лабораторијске вежбе и експерименти обухватају примену рачунара за анализу, симулацију и евалуацију система аутоматског управљања. Посебан акценат је на коришћењу Matlab окружења за моделовање и симулацију линеарних, стационарних система, као и анализе у фреквентном домену. Практична реализација укључује анализи и управљање различитим физичким система коришћењем модуларног едукативног система за управљање у реалном времену, укључујући систем спојених резервоара, мотор једносмерне струје, струјно термички процес. Кроз експерименте реализују се идентификација система, валидација модела, пројектовање ПИД типа управљачког система и евалуација перформанси у симулационим и реалним експерименталним условима.

Дефинисано курикулумом студијског програма/модула.

• Р. Јовановић, Основе аутоматског управљања, скрипта у електронском облику, Машински факултет Универзитета у Београду, 2024. • Mодуларни едукациони систем управљања у реалном времену са различитим објектима управљања (DC серво мотор, обрнуто клатно, струјно термички објект, систем од два проточна резервоара), са аквизиционим хардвером и софтвером. • Лабораторија за интелигентне системе управљања

Укупан фонд часова: 75

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Аудиторне вежбе: 9
Лабораторијске вежбе: 5
Рачунски задаци: 16
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Преглед и оцена рачунских задатака: 0
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 10
Тест са оцењивањем: 0
Завршни испит: 5

Активност у току предавања: 10
Тест/колоквијум: 60
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Завршни испит: 30
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 20

Р. Јовановић, Основе аутоматског управљања, скрипта у електронском облику, Машински факултет Универзитета у Београду, 2024.; Р. Јовановић, Mаtlab и Simulink у аутоматском управљању, Машински факултет Београд, ISBN 978-86-7083-896-3, 2021.; R. Dorf, R. Bishop, Modern Control Systems, 14th edition, Pearson Education Inc., 2022. ; N. S. Nise, Control Systems Engineering, 8th edition, John Wiley & Sons, Inc., 2019.