Systeem- en Regeltechniek

In dit vak leer je over het modelleren en analyseren van systemen en het ontwerpen van regelaars in zowel het tijddomein als het frequentiedomein.

Het vak Systeem- en Regeltechniek bestaat uit 2 delen:

• Systeem- en Regeltechniek T1 Practicum

• Systeem- en Regeltechniek T2 Tentamen

T1 Practicum

Het eerste deel van het vak staat in het teken van het tijddomein, waarbij de volgende onderwerpen aan bod komen:

• Lineair dynamische systemen en differentiaalvergelijkingen

• State-space modellen

• Simulatie van dynamische systemen

• Blokdiagrammen

• Faseportretten en vectorvelden•

• Evenwichtspunten, linearisatie en stabiliteit

• Diagonaaldynamica en matrix exponentieel

• Input-output systeemresponsies

• Reachability, Reachable canonical form (RCF)

• State feedback, met referentie-input en integraalactie

• Ontwerp van state feedback regelaars voor tweede-orde systemen (pole placement)

• Ontwerp van state feedback regelaars voor hogere-orde systemen (Linear Quadratic Regulator (LQR) design)

• Output feedback by state estimation (observers)

T2 Tentamen

Het tweede deel staat in het teken van het ontwerpen en analyseren van regelingen binnen het frequentiedomein, waarbij de volgende onderwerpen worden behandeld:

• Verbanden tussen het tijd- en frequentiedomein

• Overdrachtsfuncties

• Convolutie en Laplace-domein oplossingen van responsies

• Stabiliteit

• Blokdiagrammen

• Bode: Voor overdrachtsfuncties en uit metingen

• Loop transfer function

• Nyquist

• Stabiliteitsmarges: phase margin, gain margin, stability margin.

• Nonminimum phase systems, time-delays

• PID en lead/lag controller ontwerp en tuning

• Frequency-domain controller design, loopshaping

• Fundamental limitations of feedback control

Tijdens de hoorcolleges worden demo's gegeven op een echte systemen voor illustratie en interpretatie van de onderwezen collegestof.

Systeem- en Regeltechniek T1 Practicum

Twee (huis)werkopdrachen: groepswerk of individueel, peer-reviewed) (deelcijfer T1)

Systeem- en Regeltechniek T2 Tentamen

Schrijftelijk tentamen (deelcijfer T2)

Systeem- en Regeltechniek T1 + T2 Eindcijfer

Berekening van het eindcijfer: 30% Practicum, 70% tentamen.

Om dit vak met een voldoende af te ronden, dient het eindgemiddelde op z'n minst een 5.75 te zijn. Voor het tentamen moet minimaal een 5.5 behaald worden en voor de opdrachten minimaal een 5.0. De cijfers voor de werkopdrachten (T1) en het tentamen (T2) worden individueel ingevoerd (deelcijfers).