Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Sterowanie predykcyjne
Koordynator przedmiotu:
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Automatyka Robotyka i Informatyka Przemysłowa
Grupa przedmiotów:
Wariantowe
Kod przedmiotu:
STPR
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy automatyki
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Nauczenie rozumienia i projektowania struktur i algorytmów sterowania predykcyjnego (MPC) wielowymiarowymi procesami przemysłowymi i obiektami technicznymi
Treści kształcenia:
1. Warstwowa struktura sterowania: Schemat podstawowy i rozbudowany, dekompozycja procesu. Przykład modelowania, dekompozycji, optymalizacji i regulacji nadrzędnej. Funkcje poszczególnych warstw sterowania. 2. Regulacja wielopętlowa PID: struktura połączeń i interakcje, projektowanie regulatora wielopętlowego, odsprzęganie pętli regulacyjnych. 3. Regulacja predykcyjna (MPC): Zasada działania. 4. Regulacja predykcyjna DMC: Predykcja wyjść modelem odpowiedzi skokowych, wielowymiarowy algorytm DMC analityczny i numeryczny, kompensacja zakłóceń. 5. Regulacja predykcyjna GPC: Algorytm analityczny i numeryczny GPC. 6. Algorytmy predykcyjne z modelami równań stanu: algorytmy z pomiarem stanu, algorytmy z estymacją stanu. 7. Nieliniowa regulacja MPC: struktury algorytmów NO (z nieliniową optymalizacją), i NPL (z nieliniową predykcją i linearyzacją), zastosowanie modeli rozmytych TS. 8. Bieżące optymalizacyjne dostrajanie punktu pracy dla regulatorów MPC (algorytmy SSTO). 8. Stabilność, niezawodność, strojenie algorytmów predykcyjnych.
Metody oceny:
Zaliczenie projektu. Kolokwium po zakończeniu części wykładowej.
Egzamin:
Literatura:
1. P. Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy. Wydanie 2 zmienione. EXIT, Warszawa 2016 (książka w wersji elektronicznej). 2. P. Tatjewski: Sterowanie predykcyjne. Skrypt internetowy, Politechnika Warszawska 2011 (opracowany w ramach PR PW). 3. P. Tatjewski: Advanced Control of Industrial Processes. Springer, London 2007.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka STPR_IIst_W01
Wiedza dotycząca warstwowej struktury sterowania procesami przemysłowymi, zaawansowanych struktur regulacji PID wielopętlowych, projektowania układów regulacji predykcyjnej wielowymiarowej analitycznych i numerycznych, dla różnych postaci liniowych modeli procesów i dla modeli nieliniowych, układów regulacji predykcyjnej z bieżącym optymalizacyjnym dostrajaniem punktu pracy.
Weryfikacja: Kolokwium, ocena z realizacji projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W06, K_W07, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka STPR_IIst_U01
Projektowanie zaawansowanych układów regulacji PID procesów wielowymiarowych, weryfikowanie projektu metodą symulacji.
Weryfikacja: Ocena zadań realizowanych podczas projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U03, K_U15, K_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UK, P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka STPR_IIst_U02
Projektowanie i analizowanie układów regulacji predykcyjnej procesów jedno- i wielowymiarowych, liniowych i nieliniowych, weryfikowanie projektu metodą symulacji komputerowej.
Weryfikacja: Ocena zadań realizowanych podczas projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U03, K_U15, K_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UK, P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka STPR_IIst_K01
Umiejętność wykonania złożonego zadania projektowania i weryfikacji projektu w pracy zespołowej.
Weryfikacja: Ocena bieżąca współpracy w zespole podczas wykonywania projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KR